CN1199216C - 限流装置和具有限流功能的断路器 - Google Patents

Abstract

提供一种具有优良的限流功能并以低成本来制造的限流装置和一种包括该限流装置并具有低阻抗的断路器，以便防止壳体由于电弧引起的壳体内压力的不必要的升高而损坏。接触件(1、7)有各自的触头。当触头处于彼此闭合时触头一侧的端部位于筒状绝缘物(25)中的筒状空间内；当触头脱离接触时触头之一位于筒状空间外。如果产生一个电弧，则筒状空间(18)内的压力急剧升高以便减小电弧电流，从而提高限流性能。

Description

限流装置和具有限流功能的断路器

技术领域

本发明涉及在限流动作时产生电弧的限流装置和具有限流功能的断路器。

背景技术

图147是表示例如日本特公平1-43973号公报中所示的现有技术的断路器的透视图和局部剖视图，图中1130是由导体1290与断路器部1140电气上串联连接的限流元件部，1001是有动触头1002和由磁性材料构成的支撑体1711的上述限流元件部1130的可动件，1005是有静触头1006的上述限流元件部1130的固定件，由上述可动件1001和上述固定件1005构成接触件对。1280是与上述接触件对电气上串联连接的励磁线圈，1018是使上述接触件对中产生适当的接触压力的可动件接触压力弹簧。1015是端子部，1045是手柄，1721是可挠导体，1095是弹簧座，1110是排气孔，1135是活塞，1300是密封件。图148是图147的右侧视图。

通常在通电时，在断路器中电流按断路器部1140、导体1290、励磁线圈1280、可动件1001、固定件1005、端子部1015的路径流过。如果流过限流元件部1130将要进行限流动作的大小的电流，则动触头1002与静触头1006之间的电磁排斥力使触头断开而产生电弧。由于此一电弧使触头间的压力上升，所以可动件1001的活塞1135克服弹簧1018的力而被推动。进而由于可动件1001的一部分由磁性材料的支撑体1711来构成，所以同时还从构成线圈柱塞的励磁线圈1280受到支援该断开的力。在此一可动件1001朝断开方向移动时，动触头背面侧的气体从排气孔1110排气，电弧引起上升的压力附加地被排出。而且断开保持到无法维持足以克服可动件接触压力弹簧1018的力而保持断开的压力为止。

接着通过限流元件部的电流减小，如果电弧的压力减小到某个值以下，则可动件接触压力弹簧1018的力使可动件1001开始闭合动作。此时为了延迟闭合过程，排气孔1110被设置成对断开方向成锐角，加大排气的流体阻力。此外此一排气孔1110的方向成为减小断开动作时的排气的流体阻力的倾斜。在上述这样构成的限流元件部1130中，主要由产生在触头1002、1006间的电阻和励磁线圈1280的电感来限制流过电路的事故电流。由于此一触头对设置在圆柱形的狭小空间里，所以在限流动作时产生的电弧的压力将上升，电弧的电阻率提高。因而得到限流所需要的高的电弧电压。上述这样限流了的电流，最终由与限流元件部串联连接的断路部1140来断路。

图149是表示例如日本特公平8-8048号公报中所示的现有技术的3极的限流单元的局部剖视图，此一限流单元1200如图150中所示，通过把标准断路器1300与壳体彼此连接来构成限流断路器(具有限流功能的断路器)。图151是切除壳体侧壁的一部分以便看清上述限流断路器的内部构成的局部剖视图。在限流单元1200内部的各极上，配置着两对图152中所示的串联连接的接触件对。图153是分解主要零件以便看清图152中所示的两对接触件对的构成的透视图。

在图149至图153中，1001a、1001b是分别由动触头1002a、1002b和可动臂1004a、1004b构成的第1可动件和第2可动件，1005a、1005b是分别由静触头1006a、1006b和固定导体1007a、1007b构成的第1固定件和第2固定件。这些第1可动件1001a和第1固定件1005a，以及第2可动件1001b和第2固定件1005b分别形成接触件对。1015a、1015b、1015c是设在壳体一方的表面上的端子部，1016a、1016b、1016c是设在上述壳体的对峙的表面上的端子部，第1固定件1005a与端子部1016a连接，第2固定件1005b经由连接导体1014与端子部1015a连接，第1可动件1001a和第2可动件1001b，在动触头1002a、1002b的对峙侧的端部由可挠导体1072彼此电气上连接。

因而电路按端子部1016a、固定导体1007a、动触头1006a、动触头1002a、可动臂1004a、可挠导体1072、可动臂1004b、连接导体1014、端子部1015a的路径来构成，两对接触件对电气上串联连接。上述两个接触件对以沿着与设在壳体的两端的端子部1015a、1016a的连接面(壳体的底面)大体上垂直的方向配置的隔壁1100为对称面大体上面对称地隔离配置。第1可动件1001b、第2可动件1001b由贯通隔壁1100的转动轴1013转动自如地支承着，第1可动件1001a和第2可动件1001b由扭力弹簧1011a和1011b(未画出)分别朝第1固定件1005a和第2固定件1005b一侧加力。在对着上述两个接触件对的触头所设置的前端部的位置上分别配置着马蹄形的灭弧板1019a和1019b(未画出)。

在正常开关和过负荷电流断路时，用标准断路器1300来进行开关动作和断路动作，限流单元1200不动作。另一方面，如果产生短路电流等大电流，则设在限流单元1200内的两对接触件对，由分别流过固定导体1007a与可动臂1004a和固定导体1007b与可动臂1004b的大体上平行且方向相反的电流引起的电磁排斥力克服弹簧1011a、1011b的势能力而高速断开。此外流过连接导体1014的电流也产生使两个可动件1001a、1001b断开方向的磁场分量。

随着这两触头对的高速断开，产生两点串联的电弧，电弧电压迅速上升。由于此一迅速的电弧电压的上升，短路电流急剧地减小，电流峰值得到抑制。两个触头对间产生的两个电弧靠流过固定导体1007a或1007b、可动臂1004a或1004b以及连接导体1014的电流的作用被向各个灭弧板1019a、1019b一侧拉长、冷却、分割。借此事故电流被进一步减小，迅速趋于电流零点。通过以上这种限流单元1200的限流动作，减小了的事故电流被与限流单元1200串联连接的标准断路器1300所断路。电流断路后，两个可动件1001a、1001b借助于弹簧1011a、1011b的势能力恢复到闭合状态。

在以上这种限流单元1200的限流动作时，作用于第1可动件1001a和第2可动件1001b的电磁排斥力，由于两个接触件对成为以隔壁1100为对称面的面对称配置，所以成为大体上均等的值，上述两个接触件对的断开速度大体上相同。因此在连接第1可动件1001a和第2可动件1001b的可挠导体1072上不产生扭转的力。此外由于在由隔壁1100所分隔的两个空间中处理的电弧能量大体上相等，所以配置在一方的空间中的构件，例如动触头、静触头、灭弧板等不会比配置在另一方的空间中的同等构件大幅度地消耗。

可是如图150中所示，在把限流单元1200与标准断路器1300直接连接而构成限流断路器的场合，如果限流单元1200的长度L长则整个限流断路器的总长度过长，有时向配电盘等的收容性降低。因此在现有的限流单元中配置成接触件对的纵长方向大体上垂直于设在壳体两端的端子部的连接面，而且把两对接触件对沿宽度方向并列配置，借此把限流断路器的纵长方向的长度的加长抑制到最低限度。此外如果考虑到向配电盘等的收容性，则显然限流单元1200的宽度W和高度H最好是不大于标准断路器1300的宽度和高度。但是如果考虑到限流单元1200与标准断路器1300的连接，则最好是把限流单元1200的宽度W取为与标准断路器1300的宽度相同。

在图147和图148中所示的现有技术的断路器的限流元件部中，因为动触头始终处于狭窄的筒状空间内，故随着电弧产生而充满上述空间内的电极金属蒸气使得电流断路时的触头间的绝缘恢复不能充分。此外可动件的摇晃使动触头容易与筒状壁面相接触，壁面上的绝缘破坏的可能性高。出于这种理由，单靠上述限流元件部得到电流的断路功能是困难的，有必要另外设置具有使电流断路的功能的断路部。因此存在着整个断路器的尺寸加大，结构变得复杂，成本提高这类问题。

此外，如果如前所述把限流元件部1130与断路部1140串联连接，则整个断路器的阻抗加大。特别是在限流元件部1130中为了帮助限流动作时的可动件1001的断开而设置励磁线圈1280，成为阻抗高的构成。在这种高阻抗的断路器中，容易产生大的通电损失或通电引起的异常温度上升。因而存在着在需要大的通电容量的场合无法使用此一现有技术的断路器这类问题。

进而，在现有技术的断路器的限流元件部1130中，因为可动件1001的断开动作直线地进行，故为了确保触头离开距离而可动件1001开关动作方向(触头的开关动作方向)的尺寸容易加大。如图147中所示，上述方向的尺寸成为端子部、固定件、可动件、可动件移动的空间、收容可挠导体的空间、以及壳体壁厚的总和。因此在可动件直线移动方向的尺寸有限制的场合，无法确保足够的离开距离，存在着不能把高压力与电弧电压上升有效地相互联系起来这类问题。

此外，如果像前述那样不能把高压力与电弧电压上升有效地相互联系起来，则产生不必要的压力上升，为了控制住这种情况，产生需要非常大的壳体强度这类问题。

此外，在图149至图153中所示的限流装置中，如上所述，在限流单元的宽度尺寸有限制的场合，为了减小限流单元长度尺寸而把两对接触件对沿宽度方向并列配置的构成中，把壳体侧面的壁厚取为具有足够的机械强度的厚度有困难。因而存在着限流动作时产生的电弧引起的内压力上升使壳体损坏这类问题。此外即使例如用机械强度高的材料来防止壳体损坏，也存在着壳体成本提高这类问题。

此外，由于为了得到高的限流性能而把两对接触件对串联连接，所以通电时的触头接触面处的发热成了两倍，并且由于限流单元内的电路长度加长而向外部的热传导降低，所以通电时的异常温度上升容易产生，存在着难以运用于通电容量大的电路这类问题。

此外，由于把两对接触件对串联连接，而且有两个灭弧装置，所以存在着零件数增加，成本提高这类问题。

此外，在用现有技术的限流装置和耐熔敷性低的电磁开关器构成电路的场合，有时产生起因于电流断路时的触头浮起的触头熔敷，为了防止这种情况有必要用进行了考虑耐熔敷性的设计的电磁开关器。因而，能够实现超过现有技术的限流装置的限流性能，可能使串联连接于电路的电磁开关器的耐熔敷性能降低，由于关系到电磁开关器的成本降低，所以存在着越发要求提高限流性能这类问题。

发明内容

本发明就是为了解决上述这类问题而提出的，其目的在于得到用一个灭弧装置而具有优良的限流功能和断路功能的低成本的限流装置。

进而，本发明的目的在于得到限流性能优良且具有阻抗小的限流功能的限流装置。

本发明的目的还在于得到触头开关动作方向的尺寸短的小型的限流装置。

进而，本发明要得到抑制未与限流性能提高有效地联系的断路时的壳体内压力上升，能够降低上述壳体所需的强度的限流装置。

本发明的目的还在于得到用一个灭弧装置而具有优良的限流功能和断路功能的低成本的断路器。

进而，本发明的目的在于得到限流性能优良且具有阻抗小的限流功能的断路器。

本发明的目的还在于得到触头开关动作方向的尺寸短的小型的断路器。

进而，本发明要得到抑制未与限流性能提高有效地联系的断路时的壳体内压力上升，能够降低上述壳体所需的强度的断路器。

此外，本发明的目的是为了解决上述这类问题得到具有优良的限流功能、而且不容易产生限流动作时的内压力上升引起的壳体破裂的限流装置。

本发明的目的还在于得到限流性能优良、而且不容易产生通电时的异常温度上升、通电的可靠性优良的限流装置。

此外，本发明的目的在于得到限流性能优良，而且零件数少的限流装置。

此外，本发明的目的在于得到限流性能越发提高的限流装置。

根据本发明的限流装置，包括：在各自的一个端部有触头、形成一对接触件对的第1、第2接触件；向上述接触件对施以接触压力的机构；以及筒状地包围在闭合状态的上述触头的周围的筒状绝缘物，其中，上述第1、第2接触件当中至少一个接触件转动自如地支承在其另一端部，在触头闭合的状态下，在上述第1、第2接触件中形成彼此对着流过方向相反的电流的电路；而且上述第1、第2接触件的具有触头的那一端部位于上述筒状绝缘物所围成的筒状空间内，在触头断开的状态下，上述被转动自如地支承的接触件当中的至少一个的触头位于上述筒状空间之外。

本发明还提供了由动触头和可动臂组成的以可动件转动轴为中心转动的可动件；由与上述动触头组成触头对的静触头和与上述可动臂对着的固定导体组成的固定件；筒状地包围在闭合状态的上述触头对周围的筒状绝缘物；以及向上述触头对施以接触压力的接触压力弹簧，其中，上述可动臂由可动臂水平部和可动臂垂直部呈L字形地形成，在触头的闭合状态下上述可动臂水平部配置成流过与上述固定导体平行且方向相反的电流；而且具有上述动触头的可动件前端部和具有上述静触头的固定件前端部位于上述筒状绝缘物所围成的筒状空间内，上述动触头在触头的断开状态下位于上述筒状空间之外。

本发明的上述限流装置中，把导体弯成U字形并把其一端连接于远离可动件转动轴一侧的端子部，同时把静触头设置在该U字形的另一端的内侧而成为对着可动件的固定件，而且上述固定件的设置有静触头的一片形成与闭合状态的可动臂水平部相对的固定导体，在上述固定件上，在与可动件的转动轨迹交叉的部位设有允许可动件开关的槽口，此外，用绝缘物覆盖在可动件断开时从动触头能看到的固定件的静触头以外的部位。

根据本发明的上述限流装置中，在由连接于远离可动件转动轴一侧的端子部的导体组成的固定件上，具有与动触头组成触头对的静触头，而且，对着可动件的可动臂水平部形成流过与可动臂中流过的电流方向相反的电流的固定导体，与此同时，在把电流从配置在该固定导体两侧的端子部引导到固定导体的电路上配置磁性体铁心。

根据本发明的限流装置中，还包括：由动触头和可动臂组成的以可动件转动轴为中心转动的可动件；由与上述动触头组成触头对的排斥触头和与上述可动臂对着的排斥臂组成的以排斥件转动轴为中心转动的排斥件；筒状地包围在闭合状态的上述触头对周围的筒状绝缘物；使上述触头对中产生接触压力的接触压力弹簧；以及主要开口部连通于上述筒状绝缘物所围成的筒状空间地形成的、收容上述排斥件的蓄压空间，其中，上述排斥臂由排斥臂水平部和排斥臂垂直部呈L字形地形成，在闭合状态下，上述排斥臂水平部配置成流过与上述可动臂的一部分平行且方向相反的电流，而且具有上述动触头的可动件前端部和具有上述排斥触头的排斥件前端部位于上述筒状空间内，在断开状态下，上述可动件前端部位于上述筒状空间之外。

根据本发明的限流装置中，还包括：收容在绝缘物壳体内、由动触头和L字形的可动臂构成的以转动轴为中心转动的可动件；由与上述动触头组成触头对的静触头和配置成在闭合时与上述可动臂的一部分平行、且电流沿与可动臂相反方向流过的电路构成的固定件；以筒状空间包围在闭合状态的上述触头对周围的筒状绝缘物；给上述触头对赋予接触压力的加力机构；配置在对着上述可动件的前端的位置上的灭弧板；以及设在上述绝缘物壳体的相反侧面上并分别连接到上述可动件和固定件的端子部，其中，上述固定件垂直于连接上述两端子部的连接线而配置，上述触头对在闭合状态下位于上述筒状空间内，上述动触头在断开状态下位于上述筒状空间之外。

在本发明的上述限流装置中，把筒状地包围在闭合状态下的触头对周围的筒状绝缘物的、与可动件转动轴相对一侧的壁的高度，取为比可动件转动轴一侧的壁的高度要高。

在本发明的上述限流装置中，使对着可动件且流过与可动件反向的电流的固定导体的部位弯曲成靠近可动件。

在本发明的限流装置中，端子部设置在比绝缘物壳体的底面要高的位置上，可动件和固定件经由从相互平行的电路弯曲的电路分别连接到远离可动件和固定件一侧的端子部。

在本发明的限流装置中，设置两组可动件和固定件的触头对，电气上把这些触头对串联连接，并且用隔壁相互隔开。

在本发明的限流装置中，把可动件、固定件或者排斥件，以及筒状地包围闭合状态的触头对的周围的筒状绝缘物收容于壳体中，在上述壳体的从动触头看来与可动件转动轴相反侧的面上设置排气口，面积为上述壳体的包含上述排气口的面的一半以下的面积，而且把上述排气口配置在靠近断开状态的动触头的位置上。

在本发明的限流装置中，有配置在对着可动件的前端的位置上的灭弧板，和延伸设置到向固定件的通电导体的引弧器，使此一引弧器的端部从筒状绝缘物的与可动件转动轴相反侧的部位向灭弧板一侧露出。

在本发明的限流装置中，把连接到向可动件的通电导体，前端部达到灭弧板附近的转移电极设置在闭合状态的可动件的背后。

根据本发明，还提供了一种具有限流功能的断路器，其特征在于包括：由动触头和可动臂构成并以可动件转动轴为中心转动的可动件；由与上述动触头组成触头对的静触头和与上述可动臂对着的固定导体构成的固定件；筒状地包围在闭合状态的上述触头对周围的筒状绝缘物；以及向上述触头对施以接触压力的弹簧，其中，上述触头对在闭合状态下位于上述筒状绝缘物所围成的筒状空间内，上述动触头在断开状态下位于上述筒状空间之外。

根据本发明的断路器中，把形成固定件的固定导体和通电到可动件的导体的一部分平行而且接近地配置，使通电时流过上述两个导体的电流方向一致。

根据本发明的断路器中，把筒状地包围在可动件、固定件和静触头的周围筒状绝缘物收容在壳体中，在上述壳体的从动触头看与可动件转动中心相反侧的面上设置排气口，上述排气口的面积小于等于上述壳体的包含上述排气口的面的面积，而且配置在靠近断开状态的动触头的位置上。

根据本发明的断路器中，把静触头配置在连通于筒状空间的蓄压空间内。

根据本发明的断路器中，具有配置在对着可动件的前端的位置上的灭弧板，和连接于固定件的静触头一侧端部的引弧器，使上述引弧器的前端部从筒状绝缘物的与可动件转动中心相反侧的部位在上述灭弧板一侧露出。

其中，可动臂由可动臂水平部和可动臂垂直部大体上L字形地形成，在闭合状态下可动臂水平部位于大体上与固定导体平行，而且在上述可动臂水平部上与固定导体方向相反的电流流过。

此外，在由筒状绝缘物形成的筒状空间的内壁面上设置增加与电弧的接触面积的褶纹。

此外，使形成筒状空间的筒状绝缘物的材质在包围触头对的部分与除此之外的部分不同，把包围接触件对的部分的绝缘物取为容易因电弧而产生大量的蒸气的材质。

此外，把筒状空间的内壁取为沿着可动件前端的转动轨迹的形状。

此外，位于筒状空间的固定件，用绝缘物覆盖静触头的周围，使得仅静触头向筒状空间露出。

此外，把筒状地包围闭合状态的触头对的周围的筒状绝缘物的，与可动件转动中心相反侧的壁的高度取为比可动件转动中心一侧的壁的高度要高些。

此外，把固定导体和通电到可动件的导体在包含可动件转动轨迹的面上平行地配置。

此外，设置包围固定导体和通电到可动件的导体的铁心，把上述铁心的两极配置成对着闭合状态的可动臂水平部。

此外，设置包围固定导体、通电到可动件的导体和可动件的铁心。

此外，备有在向可动件的通电导体上延伸设置，前端部达到灭弧板上方的排气口附近的转移电极，在上述转移电极上设置允许可动件的转动的槽口，制成在可动件断开位置时动触头接近于转移电极。

此外，在大体上沿着可动件的断开轨迹的位置上，设置从壳体的外部上方或下方夹住壳体，或者包围壳体的铁心。

此外，用绝缘物覆盖静触头周围的固定导体的一部分。

此外，把蓄压空间仅设置在固定件的上方。

此外，把引弧器的前端部取为比周围的筒状绝缘物的上表面要低些。

此外，把静触头所位于的筒状空间和包围引弧器前端的引弧器筒状空间用管路连通。

此外，用绝缘物覆盖从静触头表面能看到的可动臂的动触头的可动件转动中心一侧的部位。

此外，把固定导体的对着可动臂的部位向可动臂一侧弯曲，形成与可动臂平行的部分。

此外，备有配置在对着可动件的前端的位置上的灭弧板，和在灭弧板的上方，接近于处于断开位置的可动件的灭弧板一侧端面的对峙电极。

此外，有配置在对着可动件的前端的位置上的灭弧板，而且，筒状绝缘物形成的筒状空间的可动件一侧开口部朝着上述灭弧板方向，把筒状空间的内壁的可动件转动中心一侧的壁的高度取为比与可动件转动中心相反侧的壁的高度要高些。

此外，有多个马蹄形的灭弧板，并构成为，上述灭弧板的马蹄形中央部内面的部位位于筒状绝缘物的与可动件转动中心相反侧的壁面的延长面和上述可动件前端部描画的轨迹之间。

此外，把有静触头的固定导体弯曲成コ字形并引出到远离可动件转动中心一侧，并且在上述固定导体的与可动件的转动轨迹交叉的部位设置允许可动件的闭合的槽口。

此外，把与可动件对峙且与可动件反向的电流所流过的固定导体的部位弯曲成接近于可动件。

此外，用绝缘物覆盖从闭合状态的动触头能看到的固定导体。

此外，在把固定导体引出到远离可动件转动中心一侧时，固定导体的一部分对着可动件，配置成流过此一对置部分的电流的方向与可动件的电流相反。

本发明还提供了一种限流装置，其特征在于包括：收容于绝缘物壳体内、由动触头和呈L字形的可动臂组构成的以转动轴为中心转动的可动件；由与上述动触头组成触头对的静触头和在闭合时与上述可动臂的一部分平行配置、且电流沿与可动臂相反方向流过的电路构成的固定件；以筒状空间包围闭合状态的上述触头对周围的筒状绝缘物；给上述触头对赋予接触压力的加力机构；配置在对着断开状态的动触头的位置上的灭弧板，以及设在上述绝缘物壳体的相反侧面上并分别连接到上述可动件和固定件的端子部，其中，上述触头对在闭合状态下位于上述筒状空间内，上述动触头在断开状态下位于上述筒状空间之外。

在本发明的上述限流装置中，具有在向固定件的通电导体上延伸设置的引弧器，使该引弧器的前端在灭弧板一侧从绝缘物露出。

附图说明

图1是表示根据本发明的第1实施例的具有限流功能的断路器的主要部分的局部剖视透视图。

图2是表示测定电弧电压的基本特性的实验装置的构成图。

图3是表示气氛压力对电弧电压的影响的曲线图。

图4是表示电流值对电弧电压的影响的曲线图。

图5是说明第1实施例的动作的局部剖视图。

图6是说明第1实施例的动作的局部剖视图。

图7是说明第1实施例的动作的局部剖视图。

图8是表示第1实施例的效果的曲线图。

图9是表示根据本发明的第2实施例的具有限流功能的断路器的主要部分的局部剖视图。

图10是表示根据本发明的第3实施例的具有限流功能的断路器的主要部分的局部剖视图。

图11是表示根据本发明的第4实施例的具有限流功能的断路器的主要部分的局部剖视图。

图12是表示根据本发明的第5实施例的具有限流功能的断路器的排斥件的透视图。

图13是表示根据本发明的第5实施例的具有限流功能的断路器的主要部分的局部剖视图。

图14是表示根据本发明的第6实施例的具有限流功能的断路器的可动件的透视图。

图15是说明第6实施例的主要部分的动作的说明图。

图16是表示根据本发明的第7实施例的具有限流功能的断路器的灭弧单元的分解透视图。

图17是表示根据本发明的第7实施例的具有限流功能的断路器的分解透视图。

图18是表示第7实施例的灭弧单元内部结构的局部剖视透视图。

图19是表示第7实施例的导体配置的透视图。

图20是表示第7实施例的排斥件单元的变形例的透视图。

图21是表示根据本发明的第8实施例的具有限流功能的断路器的导体配置的透视图。

图22是说明第8实施例的动作的主要部分的局部剖视图。

图23是说明第8实施例的动作的主要部分的局部剖视图。

图24是说明第8实施例的动作的主要部分的局部剖视图。

图25是表示根据本发明的第9实施例的具有限流功能的断路器的排斥件单元的透视图。

图26是表示根据本发明的第10实施例的具有限流功能的断路器的排斥件单元的透视图。

图27是表示根据本发明的第11实施例的具有限流功能的断路器的灭弧单元的透视图。

图28是表示根据本发明的第12实施例的具有限流功能的断路器的主要部分的剖视图(a)和表示灭弧板的下方的俯视图(b)。

图29是表示根据本发明的第13实施例的具有限流功能的断路器的灭弧单元内部结构的局部剖视透视图。

图30是表示第13实施例的排斥件附近的导体配置的透视图。

图31是表示根据本发明的第14实施例的具有限流功能的断路器的灭弧单元内部结构的局部剖视透视图。

图32是表示第14实施例的排斥件附近的导体配置的透视图。

图33是表示根据本发明的第15实施例的限流装置的主要部分的局部剖视透视图。

图34是表示根据第15实施例的限流装置的主要部分的透视图。

图35是说明第15实施例的动作的局部剖视透视图。

图36是说明第15实施例的动作的局部剖视图。

图37是说明第15实施例的动作的局部剖视透视图。

图38是表示根据本发明的第16实施例的限流装置的灭弧单元的局部剖视透视图。

图39是表示图38的固定件形状的透视图。

图40是表示根据本发明的第17实施例的限流装置的固定件形状的透视图。

图41是说明第17实施例的动作的局部剖视图。

图42是表示根据本发明的第18实施例的限流装置的筒状绝缘物的剖视图。

图43是表示根据本发明的第19实施例的可动件、固定件和筒状绝缘物的剖视图。

图44是表示根据本发明的第20实施例的限流装置的灭弧单元的局部剖视透视图。

图45是表示图44的固定件形状的透视图。

图46是表示第20实施例的铁心的另一种形状的透视图。

图47是表示第20实施例的铁心的又一种形状的透视图。

图48是表示根据本发明的第21实施例的限流装置的固定件形状的透视图。

图49是表示根据本发明的第22实施例的三极限流装置的局部剖视透视图。

图50是表示图49中所示的三极限流装置的一个极的主要部分的局部剖视透视图。

图51是说明第22实施例的动作的局部剖视图。

图52是说明第22实施例的动作的局部剖视透视图。

图53是表示根据本发明的第23实施例的限流装置的剖视图。

图54是表示根据本发明的第24实施例的限流装置的剖视图。

图55是说明第24实施例的动作的剖视图。

图56是表示根据本发明的第25实施例的限流装置的接触件部分的局部剖视图。

图57是表示根据本发明的第26实施例的限流装置的主要部分的局部剖视透视图。

图58是表示根据本发明的第27实施例的限流装置的主要部分的局部剖视透视图。

图59是表示根据本发明的第28实施例的断路器的主要部分的局部剖视透视图。

图60是表示根据第28实施例的断路器的主要部分的透视图。

图61是表示测定电弧电压的基本特性的实验装置的电路构成图。

图62是表示气氛压力对电弧电压的影响的曲线图。

图63是表示电流值对电弧电压的影响的曲线图。

图64是说明第28实施例的动作的局部剖视透视图。

图65是说明第28实施例的动作的局部剖视图。

图66是说明第28实施例的效果的曲线图。

图67是说明第28实施例的动作的局部剖视透视图。

图68是表示根据本发明的第29实施例的断路器的筒状绝缘物的局部剖视透视图。

图69是表示根据本发明的第30实施例的断路器的筒状绝缘物的剖视图。

图70是表示根据本发明的第31实施例的断路器的筒状绝缘物的剖视图。

图71是表示第31实施例的另一种形状的筒状绝缘物的的剖视图。

图72是表示根据本发明的第32实施例的断路器的筒状绝缘物的剖视图。

图73是表示根据本发明的第33实施例的断路器的筒状绝缘物的剖视图。

图74是表示根据本发明的第34实施例的断路器的灭弧单元的透视图。

图75是表示根据第34实施例的断路器的构成的分解透视图。

图76是表示根据第34实施例的断路器的灭弧单元内部的局部剖视透视图。

图77是表示根据第34实施例的导体配置的透视图。

图78是图77的断面C处的剖视图。

图79是表示根据本发明的第35实施例的断路器的导体配置的透视图。

图80是图79的断面C处的剖视图。

图81是表示根据本发明的第36实施例的断路器的导体配置的透视图。

图82是图81的断面C处的剖视图。

图83是用来说明导体配置的不同引起的电磁断开力的不同的透视图。

图84是用来说明导体配置的不同引起的电磁断开力的不同的曲线图。

图85是表示图78中所示的各导体断面间的距离关系的图。

图86是表示图80中所示的各导体断面间的距离关系的图。

图87是表示图82中所示的各导体断面间的距离关系的图。

图88是表示根据第37实施例的断路器的灭弧单元内部的局部剖视透视图。

图89是表示根据本发明的第38实施例的断路器的导体配置和磁性体铁心的透视图。

图90是图89的磁性体铁心部分中的剖视图。

图91是根据本发明的第39实施例的断路器的磁性体铁心部分中的剖视图。

图92是根据第39实施例的断路器的另一种磁性体铁心部分中的剖视图。

图93是根据第39实施例的断路器的另一种磁性体铁心部分中的剖视图。

图94是表示根据本发明的第40实施例的断路器的灭弧单元的透视图。

图95是表示根据本发明的第41实施例的断路器的筒状绝缘物的的剖视图。

图96是说明第41实施例的动作的图。

图97是说明第41实施例的动作的图。

图98是表示根据本发明的第42实施例的断路器的静触头部分的透视图。

图99是表示根据本发明的第43实施例的断路器的筒状绝缘物的透视图。

图100是表示根据本发明的第44实施例的断路器的主要部分的局部剖视图。

图101是表示根据本发明的第45实施例的断路器的主要部分的局部剖视图。

图102是表示根据本发明的第46实施例的断路器的主要部分的局部剖视图。

图103是表示根据本发明的第47实施例的断路器的可动件的透视图。

图104是说明第47实施例的动作的图。

图105是表示第47实施例的闭合状态的可动件与固定件的位置关系的剖视图。

图106是表示根据本发明的第48实施例的断路器的可动件、固定件和筒状绝缘物的剖视图。

图107是表示根据本发明的第49实施例的断路器的可动件、固定件和筒状绝缘物的剖视图。

图108是表示根据本发明的第50实施例的断路器的主要部分的局部剖视图。

图109是说明第50实施例的筒状空间的作用的局部剖视图。

图110是表示根据第50实施例的断路器的主要部分的局部剖视图。

图111是表示根据本发明的第51实施例的断路器的主要部分的局部剖视图。

图112是表示根据本发明的第52实施例的断路器的灭弧单元的局部剖视透视图。

图113是表示图112的固定件形状的透视图。

图114是表示根据本发明的第53实施例的断路器的固定件形状的透视图。

图115是说明第53实施例的动作的局部剖视图。

图116是表示根据本发明的第54实施例的断路器的灭弧单元的局部剖视透视图。

图117是表示图116的固定件形状的透视图。

图118是表示第54实施例的固定件的另一种形状的透视图。

图119是表示根据本发明的第55实施例的三极限流装置的局部剖视透视图。

图120是表示图119中所示的三极限流装置的一个极的主要部分的局部剖视透视图。

图121是表示测定电弧电压的基本特性的实验装置的构成图。

图122是表示气氛压力对电弧电压的影响的曲线图。

图123是表示电流值对电弧电压的影响的曲线图。

图124是说明第56实施例的动作的局部剖视图。

图125是表示第56实施例的效果的曲线图。

图126是说明第56实施例的动作的局部剖视透视图。

图127是表示根据本发明的第56实施例的限流装置的剖视图。

图128是表示根据本发明的第57实施例的限流装置的剖视图。

图129是说明第3实施例的动作的剖视图。

图130是表示根据本发明的第58实施例的限流装置的接触件部分的剖视图。

图131是表示根据本发明的第59实施例的限流装置的主要部分的局部剖视透视图。

图132是表示根据本发明的第60实施例的限流装置的主要部分的局部剖视透视图。

图133是表示根据本发明的第61实施例的限流装置的接触件部分的局部剖视图。

图134是表示根据本发明的第62实施例的限流装置的接触件部分的局部剖视图。

图135是表示根据本发明的第63实施例的限流装置的接触件部分的局部剖视图。

图136是表示根据本发明的第64实施例的限流装置的接触件部分的局部剖视图。

图137是表示根据本发明的第65实施例的限流装置的接触件部分的局部剖视图。

图138是表示根据本发明的第66实施例的限流装置的可动件的透视图。

图139是表示根据第66实施例的限流装置的接触件部分的局部剖视图。

图140是说明第66实施例的动作的局部剖视图。

图141是表示根据本发明的第67实施例的限流装置的接触件部分的局部剖视图。

图142是表示根据本发明的第68实施例的限流装置的接触件部分的局部剖视图。

图143是表示根据本发明的第70实施例的限流装置的灭弧单元的局部剖视透视图。

图144是说明第70实施例的主要部分的动作的说明图。

图145是说明第70实施例的主要部分的动作的说明图。

图146是说明根据本发明的第71实施例的限流装置的主要部分的动作的说明图。

图147是表示现有技术的具有限流功能的断路器的局部剖视主视图。

图148是现有技术的具有限流功能的断路器的侧视图。

图149是表示现有技术的三极限流单元的局部剖视图。

图150是把图149的限流单元与标准断路器整体连接而构成的限流断路器的主视图。

图151是图150的限流断路器的局部剖视侧视图。

图152是图149中所示的三极限流单元的一个极的主要部分的透视图。

图153是图152中所示的两对接触件对的分解透视图。

最佳实施方式

第1实施例

下面就附图来说明本发明的第1实施例。图1是表示根据第1实施例的闭合状态的断路器的主要部分的透视图，切去筒状绝缘物25和作为覆盖固定导体12的绝缘物的绝缘罩28的一部分以便看清内部构成。在图1中，1是由动触头2和此一动触头2所固定的可动臂垂直部3与大体上垂直于此一可动臂垂直部3的可动臂水平部4来构成的大体上L字形的可动件。此一可动件1与由排斥触头8和排斥臂垂直部9和排斥臂水平部10来构成的排斥件7组成一对接触件对，可动件1与排斥件7分别靠弹簧18和弹簧21朝相互接触的方向加力。排斥件7臂长比可动件1要短，惯性矩比可动件1要小地构成。此外可动件1以可动件转动轴13为中心，排斥件7以排斥件转动轴23为中心，分别转动自如地支承着。可动件1经由滑动接触件14和连接导体17与端子15电气上连接。另一方面，排斥件7经由可挠导体11和固定导体12与端子16电气上连接。

图1中所示的多个箭头表示通电时的电流路径，构成为使可动臂水平部4的电流与排斥臂水平部10的电流成为大体上平行且方向相反。此外这样来构成，以便在可动件1与排斥件7的闭合状态下，排斥触头8及其附近的排斥臂垂直部9的部位和动触头2及其附近的可动臂垂直部3的部位配置在由筒状绝缘物25所围成的筒状空间26内，在两个触头的断开状态下，动触头2离开筒状空间26。进而排斥件7配置在由筒状绝缘物25与绝缘罩28等构成，除了筒状空间26以外没有开口部的蓄压空间27内。

这里就具有电弧式限流功能的断路器内在限流断路动作时产生的比较短间隔的大电流电弧的高压力下的电弧电压上升条件进行描述。用图2中所示的实验装置使数cm以下的短间隔大电流电弧的气氛压力P变化而测定电弧电压变化的结果示于图3的曲线图。在图2中，400是一对圆棒形的电极，401是密闭容器，402是交流电压，403是接通开关，404是加压用气瓶。

在图2的实验装置中，由于使圆棒形的一对电极400相对着并产生电弧，所以电极间距离与电弧长度L相等。从图3(a)可以看出，在电弧电流值比较小的场合，在大部分电弧长度L上电弧气氛压力P越高则电弧电压越高。另一方面，如图3(b)中所示，在电弧电流值比较大的场合，除了电弧长度L比较长的场合以外即使电弧气氛压力P升高电弧电压也几乎不变化。如果取图3中所示的气氛压力P高的场合的电弧电压V(P＝高)与气氛压力P低的场合的电弧电压V(P＝低)之比R画成曲线图则成为图4中所示。

从图4可以看出，电弧长度越长则电弧电流值比较小的场合的电弧电压上升率R越高。另一方面看出，如果电弧长度未超过某个值，则电弧电流值比较大的场合的电弧电压上升率R几乎不增加。根据以上情况，在短间隔大电流电弧中，作为通过提高电弧气氛压力来有效地提高电弧电压的条件，必须同时满足(a)电弧电流比较小，(b)电弧长度长这两点。

在发生短路等事故的场合，从事故刚发生起电路电流立即急剧增大。因而为要满足上述两个条件而用高的气氛压力来提高电弧电压从而限制事故电流，有必要(a)至少在电弧刚产生后立即(事故刚发生后立即)造成高压气氛，(b)在电弧电流比较小时(事故刚发生后立即)加长电弧长度。在事故电流增大后，即使提高气氛压力限流性能也不会提高多少。进而，事故电流增大之后的高压气氛不仅不会多么有助于限流性能提高，而且成为壳体等损坏的原因。

在图1中所示的限流器中，如果因短路事故等的发生而通过电流急剧增大，则触头接触面处的电流集中引起的电磁排斥力F1和前述可动臂水平部4的电流与排斥臂水平部10大体上平行且方向相反的电流引起的电磁排斥力F2，使得触头克服弹簧18、21引起的接触压力而断开，在触头间产生电弧。此一状态示于图5。随着电弧的产生，虽然上述触头接触面处的电流集中引起的电磁排斥力F1消失，但是可动臂水平部4的电流与排斥臂水平部10的大体上平行且方向相反的电流引起的电磁排斥力F2继续使可动件1朝断开方向转动。作用在可动件1和排斥件7上的主要断开电磁力成为作用、反作用的关系而大小几乎相等。但是因为排斥件7的惯性矩比可动件1要小，故排斥件7比可动件1更快地转动。也就是说，通过采用排斥件7，比仅用可动件1来进行断开动作的场合，可以大幅度地提高断开速度。

此外如图中空心箭头所示，随着电弧产生，因电弧的热量而从筒状绝缘物25的内表面产生大量的蒸气，在筒状绝缘物25所围成的筒状空间26中产生高压气氛。通过此一筒状空间26的高压的产生，如图中实心箭头所示，可动件1和排斥件7受到压力差引起的断开力Fp。此一压力差引起的断开力Fp和上述电磁力F2使得可动件1和排斥件7高速转动，触头高速断开。由于此一高速断开使得电弧长度在高压气氛中急剧拉长所以电弧电压迅速升高，从而事故电流达到峰值。

前述电流峰值时刻前后的大电流电弧产生的状态示于图6。如图中的空心箭头所示，大电流电弧产生期间在筒状空间26中产生的高压蒸气向蓄压空间27流入，提高蓄压空间内的压力。靠此一蓄积的压力，从电弧消失前到电流断路后产生从上述蓄压空间27经由筒状空间26向筒状绝缘物的25外放出的流动。图7示出此一情况。在该图中示出可动件1几乎转动到最大断开位置，动触头2位于筒状空间26外，电流即将断路前，也就是电弧即将熄灭前的状态。

空心箭头表示从蓄压空间27经由筒状空间26向外部放出的流动。此一箭头的流动在成为喷嘴状的筒状空间26处为最快，靠此一高速的流动夺走电弧的热量而促进电弧的熄灭。由于通过此一灭弧促进作用，断路前的电流被迅速节制，所以作为限流性能的另一个指标的通过能量减少。进而由于此一流动使上述高温气体和熔融物向外部排出，所以筒状空间26的绝缘迅速恢复，并且可以防止熔融物对排斥触头8表面的附着。

可是如图7中所示在可动件1到达最大断开位置的状态下已经过了电流峰值，产生大小足够的电弧电压，事故电流急速减小而达到零点。此时由于动触头2处于筒状绝缘物25围成的狭窄空间外，所以可以用通常的机构(例如来自绝缘物的蒸气流、格栅等)很容易使动触头2点附近的的电极金属蒸气扩散或冷却，通过电极间充分的绝缘恢复来使电流断路是很容易的。此外即使可动件1摇晃也由于不接触筒状绝缘物25内表面，所以不会产生沿面绝缘破坏引起的再次点弧。如果在此一最大断开位置附近附加约束可动件1而妨碍再次闭合的机构(例如锁定机构、连杆机构等)，则可以得到限流性能优良的断路器。进而由于通过从前述蓄压空间27经由筒状空间26喷出的流动可以把飘浮在筒状空间26的出口与动触头2间的温度比较高的金属蒸气或粒子吹散，所以更加促进触头间刚断路后的绝缘恢复，可以防止电流断路后的再次点弧。

如上所述在本实施例中，虽然把用筒状绝缘物25的高压气氛与高速断开机构并用，但是为了得到优良的限流性能上述并用是必不可少的。在图8中示出(a)不用高速断开机构的场合和(b)用高速断开机构的场合的筒状绝缘物的效果。在该图中，ts是事故发生时刻，t0是触头断开时刻，V0是触头间的电极降下电压，虚线是电源电压波形。图8(a)是不用高速断开机构的场合，在电弧电压追上电源电压的时刻t1(有筒状绝缘物时)、t2(没有筒状绝缘物时)分别达到电流峰值Ip1、Ip2。如果不用高速断开机构，则由于电弧长度的增加比事故电流的增加要慢些，所以即使在筒状绝缘物25中造成高压气氛，电弧长度也短而难以满足电压上升的上述条件。因而，在图8(a)中，即使用筒状绝缘物，电流峰值Ip的改善程度ΔIp＝Ip2-Ip1也不大。

另一方面，在图8(b)中所示的用高速断开机构的场合，由于在事故电流变大之前电弧长度已经充分拉长，所以在高压气氛中可以满足电弧电压上升的上述条件。可以看出如果令电弧电压追上电源电压的时刻t1’(有筒状绝缘物时)、t2’(没有筒状绝缘物时)的电流峰值Ip分别为Ip1’、Ip2’，则电流峰值Ip的改善程度ΔIp＝Ip2’-Ip1’比不用高速断开机构的场合的电流峰值Ip的改善程度ΔIp戏剧性地加大。

此外在本实施例中，与图159中所示的现有技术例不同，由于没有必要设置帮助可动件的断开的励磁线圈，所以得到低阻抗的限流性能上优良的限流器，对要求大通电容量的电路的运用成为可能。

进而因为使可动件1和排斥件7转动而进行断开，故触头对开关方向的所需尺寸为蓄压空间27下部壁厚、排斥臂垂直部9、排斥触头8厚度、触头最大离开距离、动触头2厚度、以及可动臂垂直部3之和，可以比现有技术的直动型限流器减小上述方向的所需尺寸。因而即使是外形尺寸有限制的场合，也很容易确保为了把高压力与电弧电压上升有效地相结合所需的断开距离。

再者虽然在图1中所示的实施例中把可动件1和排斥件7制成大体上L字形，但是也可以仅把事故电流断路时比可动件1更快地断开的排斥件7取为大体上L字形，可动件1取为通常的大体上棒状形状。如果取为这种构成，则不仅通过排斥件7的高速断开而得到高的限流性能，而且与采用大体上L字形可动件1的场合相比，由于可动件侧前端部的电弧点容易向可动件转动轴13的对峙侧的端面移动，即将断路前的电弧被拉长，所以过负荷电流断路或直流断路性能提高。

第2实施例

下面就图来说明本发明的第2实施例。图9是表示本实施例的筒状绝缘物25、排斥件7、可动件1等主要部分的局部剖视图，图中用单点划线表示可动件1的离转动中心最远的部位因断开动作而描画的轨迹，用虚线表示排斥件7的离转动中心最远的部位因断开动作而描画的轨迹。筒状绝缘物25的对着可动件1和排斥件7前端部的表面形成为圆弧形以便与这些点划线和虚线保持一定的间隙。由于一般来说可动件1的转动轴13设在触头接触面的上方，排斥件7的转动轴23设在触头接触面的下方，所以上述可动件1和排斥件7的轨迹从触头接触位置朝远离可动件转动轴13和排斥件转动轴23的方向鼓出。因此如果如图1中所示把筒状绝缘物25的对着可动件1和排斥件7前端部的表面取为竖直的，则有必要把上述表面配置在远离触头接触位置的位置而筒状绝缘物25所围成的体积加大。因此，有时为了造成足够高的高压气氛要花时间。所以如果像图9那样沿着可动件1和排斥件7前端部的轨迹形成筒状绝缘物25的内表面，则可以减小筒状绝缘物25所围成的体积，限流性能提高。

此外在图9中，包围筒状空间26的绝缘物的壁内，使可动件转动轴13和排斥件转动轴23的对峙侧的壁长比上述可动件和排斥件转动中心一侧的壁长要长些。在断路动作时在触头间产生的电弧中，靠通过可动臂水平部4和排斥臂水平部10的电流而在可动件和排斥件转动中心的对峙侧上产生电磁驱动力。因而位于筒状空间26内的电弧更强地接触于上述可动件和排斥件转动中心的对峙侧的壁。此外虽然为了使可动件1和排斥件7高速断开减小惯性矩是有利的，但是如果取决于筒状绝缘物25的筒长的可动臂垂直部3和排斥臂垂直部9加长，则可动件1和排斥件7的惯性矩分别增加。因此如图9中所示，通过使上述可动件和排斥件转动中心的对峙侧的壁长比上述可动件和排斥件转动中心一侧的壁长要长些，可以缩短可动臂垂直部3和排斥臂垂直部9的长度而减小惯性矩，而且由于可以产生足够的筒状绝缘物蒸气而造成足够的高压气氛，所以限流性能更加提高。

此外在图9中，由4a、4b和4c的部位来构成可动臂水平部4的动触头2一侧的部分，由10a、10b和10c的部位来构成排斥臂水平部10的排斥触头8一侧的部分。如果取为这种构成，则由于如该图中实心箭头所示，闭合状态下的可动臂水平部4的一部分4c与排斥臂水平部10的一部分10c的大体上平行且方向相反的电流间的距离缩短而电磁排斥力增大，所以断开速度提高。

第3实施例

下面就图来说明本发明的第3实施例。图10是表示本实施例的筒状绝缘物25、排斥件7、可动件1等主要部分的局部剖视图，筒状绝缘物25由形成筒内面的绝缘物25a和其周围的绝缘物25b来构成。上述绝缘物25a用具有一暴露于电弧立即产生大量的蒸气的性质的材料，例如少量包含或者不包含玻璃纤维等强化材料的树脂材料来形成，上述绝缘物25b用机械强度优良的强化树脂或者陶瓷来形成。如果取为这种构成，则由于可以把机械上不能承受在上述筒内产生的高压力的材料用作筒内面的材料，所以可以与机械特性无关地采用产生大量的蒸气的物质，限流性能提高。

第4实施例

下面就图来说明本发明的第4实施例。图11是表示本实施例的筒状绝缘物25、排斥件7、可动件1、马蹄形灭弧板31等主要部分的局部剖视图。灭弧板31对着可动件1的前端部的面设置在筒状绝缘物25的上部空间中。此外构成为在筒状绝缘物25的可动件1一侧开口部中，使围成筒状空间26的筒状绝缘物25的可动件转动轴13的对峙侧的壁高比可动件转动轴13一侧的壁高要低些。如果取为这种构成，则如图中空心箭头所示，断路动作时的动触头2从筒状空间26出来后，从筒状空间26朝灭弧板31方向产生热气体的流动，电弧变得容易接触于灭弧板31。因而由于能够有效地靠灭弧板31来冷却电弧，所以可以在断路动作后半中迅速地节制事故电流，缩短断路时间。结果导致减小作为限流性能的一个指标的通过能量。

第5实施例

下面就图来说明本发明的第5实施例。图12是表示本实施例的排斥件7的透视图，图13是表示本实施例的筒状绝缘物25、排斥件7、可动件1等主要部分的局部剖视图。在图12中所示的排斥件7中，至少由绝缘物29覆盖着从闭合状态的动触头2能看到的排斥触头8的排斥件转动轴23一侧的排斥臂的表面。如果采用这种排斥件，则如图13中所示在事故电流断路时的大电流电弧产生时刻，热气体从充满筒状空间26的电弧吹到上述绝缘物29，并且受到强弧光(图中实心箭头所示)照射，从上述绝缘物29产生大量的蒸气(图中空心箭头所示)。因而蓄积在蓄压空间27中的压力上升，电流断路前后从蓄压空间27经由筒状空间26流动的气流的流速加快，前述灭弧作用、筒状绝缘物内外空间的绝缘恢复作用、防止熔融物对排斥触头表面的附着的作用提高。

第6实施例

下面就图来说明本发明的第6实施例。图14是表示本实施例的可动件1的透视图，图15是表示筒状绝缘物25、排斥件7、可动件1等主要部分的剖视说明图。图14中所示的可动件1由动触头2，可动臂垂直部3，可动臂水平部的各部位4a、4b、4c，以及至少覆盖可动件臂部的从闭合状态的排斥触头8能看到的表面的绝缘物30来构成，成为大体上钩形的形状。这样一来，通过把可动件1制成大体上钩形，即使在用筒状绝缘物的25的场合，也可以缩短闭合状态的排斥臂水平部10和上述可动臂水平部的一部分4c的距离，如前所述可以强化电磁断开力。

但是如果如图15中所示可动件1的转动角θ加大，则通过把可动件1制成钩形，电弧接触于可动臂水平部，电流分流的可能性提高。如果电弧像这样接触于可动臂，则不仅可动臂熔融而变细从而无法维持能耐受开关的足够的机械强度，而且断路动作后半的电弧电压降低，限流性能恶化。因此有必要用绝缘物30至少覆盖从闭合状态的排斥触头8能看到的可动臂的动触头2的可动件转动轴13一侧的部位。如果可动件1的转动角θ进一步加大，则第1实施例中所示的大体上L字形的可动件中有时也产生这种向可动臂的分流，上述这种可动臂的绝缘成为必要的。

第7实施例

下面就图来说明本发明的第7实施例。图16是表示配线用断路器的单元化的灭弧装置的透视图，构成零件由灭弧单元壳体主体36和灭弧单元壳体盖37收容，整体地构成灭弧单元39。如图17中所示，靠横梁40把多个上述灭弧单元39连接起来，经由上述横梁40附加使触头开关的机构部41、检测异常电流并使上述机构部41动作的继电器部42、以及用手动使上述机构部41动作的手柄45，如果用底座43和盖子44把这些收容起来则构成配线用断路器。如果像这样把各构成零件单元化，把它们组合起来构成配线用断路器，则组装变得简单而降低成本成为可能。

如果如前所述把灭弧装置收容在灭弧单元壳体主体36和灭弧单元壳体盖37内，借此底座43和盖子44不直接承受断路动作时的配线用断路器内的压力上升。上述灭弧单元壳体的受压面积比上述底座43和盖子44的受压面积要小。因此即使假如用与上述底座43和盖子44同一材料、同一壁厚的灭弧单元壳体，也可以耐受更大的内压力上升，适合于采用提高电弧气氛压力而使电弧电压上升的限流手法。此外虽然现有技术中为了耐受断路动作时的内压力上升，用机械强度高的高价的模制材料来构成底座和盖子，但是通过采用灭弧单元壳体，可以减少耐受压力的壳体材料的量，降低成本成为可能。

为了表示图16中所示的灭弧单元39的内部构成，把构成零件的一部分剖切的透视图示于图18。此外图19中示出省略了闭合状态下的通电零件以外的透视图。在图19中，用箭头示出可动臂水平部4、排斥臂水平部10以及导体水平部34中的电流方向。作为把端子部15与可动件1电气上连接起来的导体的一部分的导体水平部34连接成与固定导体12大体上平行且方向相同的电流流过，配置在从排斥件7转动面朝左右方向错开的位置上。

接下来就本实施例的动作进行说明。通常的开关动作通过用手动来操作手柄45来进行。通过上述手柄操作，经由机构部41、横梁40使转盘35转动，可动件1进行开关动作。此外在过负荷电流断路时，继电器部42检测到异常电流，掉闸信号从继电器部42传送到机构部41，机构部41动作而转盘35转动从而可动件1被上拉而触头断开。但是在短路事故等大电流断路时，在上述转盘35转动之前，对触头接触部的电流集中引起的电磁排斥力F1，和图19中所示的可动臂水平部4的电流与排斥臂水平部10的大体上平行且方向相反的电流引起的电磁排斥力F2之和Ft使排斥件7克服弹簧21引起的接触压力而开始断开动作。

同时可动臂水平部4的电流与导体水平部34的大体上平行且方向相反的电流引起的电磁排斥力F3的断开方向的分力F3’与上述电磁排斥力之和Ft的和力Ft’使可动件1开始断开动作。这两个接触件的断开动作中，惯性矩小的排斥件7比可动件1高速断开这一点是与第1实施例同样的。虽然随着上述断开动作，在触头间产生电弧，上述触头接触面处的电流集中引起的电磁排斥力F1消失，但是上述电磁排斥力F2分别继续使可动件1和排斥件7，上述电磁排斥力的分力F3’继续使可动件1朝断开方向转动。此外随着电弧产生，电弧的热量引起从筒状绝缘物25的内表面产生大量的蒸气，产生使可动件1和排斥件7断开的起因于压力差的力Fp。靠这些力，排斥件7和可动件1高速地转动，触头进行高速断开。由于此一高速断开使电弧长度在高压气氛中急剧拉长所以电弧电压迅速升高，事故电流达到峰值。

电流峰值后，可动件1进一步转动而触头间距离增大。通过此一触头间距离的增大，电弧电压变得更高而事故电流迅速趋于零。如果事故电流被节制得很小，则靠流过导体垂直部33的电流引起的吸引力和马蹄形的铁制灭弧板31的吸引力，电弧被引入灭弧板31，电弧被分割、冷却而熄灭。此时动触头2处于筒状绝缘物的25围成的空间外，由于触头间的绝缘充分恢复，所以即使在电极间施加电源电压电流也不会再次流过，断路动作完毕。进而与第1实施例同样，由于在大电流电弧中蓄积在蓄压空间27中的压力引起产生经由筒状空间26向筒状空间26外流动的气流，促进筒状空间26内外的绝缘恢复，所以断路时间缩短并且防止再次点弧。此外上述电流峰值以后的长的触头间距离引起的高的电弧电压大幅度地缩短断路时间。因而作为表示限流性能的指标之一的通过能量I²t(电流的二次方的时间积分)减小。

可是在本实施例中，排气口38从触头2、触头8看来仅设在灭弧板31一侧。如果采取这种配置，则在电流断路动作时随着电弧电流的增加壳体内的电弧使压力蓄积在转盘35一侧的空间中。如果电弧电流达到峰值而电弧电流值减小，则上述所蓄积的压力使电极间从转盘35一侧向排气口38一侧产生气流，使电弧向灭弧板31拉长。进而在电流零点附近，靠上述流动引起的吹散触头间的带电粒子的作用，触头间的绝缘恢复大幅度地改善。因而可以得到即使运用于高电压的电路也难以产生断路失败的可靠性高的断路器。

电流断路时的上述气流的流速越高则此一蓄积压力引起的气流的绝缘恢复作用越大。为要提高流速，提高蓄积压力或减小流路断面就可以了，因此有必要减小排气口38面积。在本实施例中，在断开状态的动触头2一侧设置面积比较小的排气口38。在用筒状绝缘物25使限流性能提高的场合，由于排斥触头8一侧电弧点附近的电弧位于蓄压空间27内，所以无法靠上述转盘35一侧空间的蓄积压力引起的气流来吹散构成电弧的金属粒子。另一方面动触头2一侧电弧点附近的电弧在电流断路时位于上述蓄压空间27外，容易受上述气流的作用。因此通过在闭合状态的动触头2一侧设置面积比较小的排气口38，可以有效地确保电流断路时的电极间的绝缘恢复。

再者在上述图18、图19中所示的实施例中，用形成蓄压空间27的绝缘物直接保持排斥件7的转动轴23。此外导体水平部34位于从排斥件7转动的面横向错开的位置上与闭合状态的排斥臂水平部10大体上并列配置。采取这种导体配置的场合，通过在事故电流断路时作用的导体水平部34的电流与排斥臂水平部10的电流之间的电磁吸引力，排斥件7上作用着非常大的摇晃力，有时转动轴23变形或保持转动轴的构件损坏。因此如果如图20中所示，另外设置金属等机械强度高的保持框46，来保持排斥件转动轴23则可以防止上述保持构件的损坏。此外如果由磁性体来构成上述保持框46，则由于吸收导体水平部34的磁力线，能够不产生起因于对排斥件7的电磁吸引的摇晃力，所以可以防止上述转动轴23的损坏。进而如果构成为用上述保持框46来保持排斥件7、转动轴23以及给排斥件7赋予接触压力的弹簧21，则可以把排斥件部单元化而组装性提高。

第8实施例

如前所述，在第7实施例的导体配置中，导体水平部34配置在从包含排斥件7和可动件1转动轨迹的面上错开的位置上。因而在排斥件7和可动件1上分别作用着垂直于触头分离方向的摇晃力，成为使排斥件7和可动件1的断开速度降低的主要原因。在本发明中，由于在闭合状态下可动臂垂直部和排斥臂垂直部插入筒状绝缘物内，所以在上述摇晃力引起可动件或者排斥件左右摇晃的场合，可动件或者排斥件与筒状绝缘物接触的可能性很大。如果产生这种接触，则断开速度大幅度降低。此外如果在断路动作时上述摇晃力引起可动件、可动件转动轴、排斥件或者排斥件转动轴等很大变形，则成为不能再次接通。

本实施例8解决这类问题，其构成示于图21。如该图中所示，把导体水平部34的中心线配置成在包含可动件1和排斥件7转动轨迹的面上大体上平行于排斥臂水平部10。如果采取这种导体配置，则分别流过可动臂水平部4和导体水平部34的方向相反的电流引起的电磁排斥力，以及分别流过排斥臂水平部10和上述导体水平部34的方向相同的电流引起的电磁吸引力中的任何一个中都不产生上述摇晃力的成分。

此外如果采取上述导体配置，则如图22中所示对于排斥件7不仅可以把流过排斥臂水平部10的电流和流过可动臂水平部4的电流之间的电磁排斥力，而且可以把流过排斥臂水平部10的电流和流过导体水平部34的电流之间的电磁吸引力作为事故电流断路时的断开力来利用。图23示出断路动作初期的状态，惯性矩小的排斥件7比可动件1更快地转动这一点与第1实施例是同样的。这样一来排斥件7一转动，分别流过可动件1和排斥件7的产生排斥电磁力的电流间的距离变远，上述电磁排斥力减小。但是由于排斥件7与导体水平部34的距离反而变近，所以分别流过排斥件7和导体水平部34的电流引起的电磁吸引力增大。因此排斥件7直到到达最大断开位置为止始终受到很大的电磁断开力，断开速度进一步成为高速，事故电流峰值被降低。

图24示出进一步进行断路动作，排斥件7和可动件1到达最大断开位置的状态。在此一状态下，排斥件7和导体水平部34的距离成为最小，排斥件7被流过导体水平部34的电流强有力地吸引。因而，把高速断开的排斥件7碰撞形成蓄压空间27的绝缘物25回跳而缩短触头间距离(换言之，电弧长度)的现象抑制到最小，并且直到电流即将断路前可以克服接触压力弹簧的力而把排斥件7保持于最大断开位置，可以把断路动作后半中的触头间距离保持在更长的状态下。借此在电压峰值以后也可以维持高的电弧电压，可以大幅度地缩短断路时间，并且可以在电流断路时和断路后确保触头间的足够的绝缘恢复，得到也能运用于电压高的电路中的高性能的限流断路器。

再者虽然在本实施例中，把导体水平部34配置在包含排斥件7转动轨迹的面上，但是如果在以动触头2离开排斥触头的方向为上方时，在断开状态的排斥臂水平部10下方，且与闭合状态的上述排斥臂水平部10大体上平行地设置导体水平部34的话，则即使例如上述排斥臂水平部10位于包含上述轨迹的面的左右某一方错开的位置上，也可以得到前述吸引排斥件而提高断开速度的效果和把排斥件保持于最大断开位置的效果。

第9实施例

下面就图来说明本发明的第9实施例。图25是表示本实施例的主要部分的透视图，剖切地示出保持框46的一部分。本实施例中的导体配置与第8实施例是同样的，导体水平部34配置在包含排斥件7描画的轨迹的面上。排斥件7经由转动轴23转动自如地保持于非磁性体的断面コ字形的保持框46。此外给排斥件7赋予接触压力的弹簧21端部配合于设在上述保持框46上的弹簧挂钩22，由排斥件7、转动轴23、弹簧21、保持框46来形成排斥件部单元这一点与第7实施例是同样的。

如果像这样用非磁性体来构成保持框46，则不屏蔽流过导体水平部34的电流产生的促进排斥件7和可动件1的断开的磁力线分量，即使在为了可靠地保持很大的电磁力作用的排斥件7而采用保持框46的场合，也可以得到与第8实施例同样的高速断开，限流性能不会降低。

第10实施例

下面就图来说明本发明的第10实施例。图26是表示本实施例的主要部分的透视图，剖切地示出保持框46’的一部分。本实施例中的导体配置与第8实施例是同样的，导体水平部34配置在包含排斥件7描画的轨迹的面上。排斥件7经由转动轴23转动自如地保持于磁性体的保持框46’。此外给排斥件7赋予接触压力的弹簧21端部配合于设在保持框46’上的弹簧挂钩22。磁性体的保持框46’与第9实施例不同，配置成不仅环抱排斥件7，而且环抱导体水平部34。

如果像这样用磁性体来构成环抱排斥件7和导体水平部34的保持框46’，则可以增大流过导体水平部34的电流产生的促进排斥件7断开的磁力线分量，排斥件7的断开速度提高。

第11实施例

下面就图来说明本发明的第11实施例。图27是表示本实施例的灭弧单元的透视图，层叠的马蹄形铁心50、51分别夹着灭弧单元壳体主体36、灭弧单元壳体盖37配置。铁心50设置在至少夹着灭弧单元内的断开状态的可动件1(未画出)的位置上，铁心51设置在至少夹着灭弧单元内的断开状态的排斥件7(未画出)的位置上。

如果采用这种构成，则可以由铁心50来强化断路动作时的可动件1的断开电磁力，此外由铁心51来强化排斥件1的断开电磁力，断开速度提高。此外由于铁心50、51配置成从外部夹着灭弧单元壳体，所以可以由上述铁心来承受断路时的壳体内压力上升引起的作用在壳体上的力，可以防止壳体的损坏。进而由于可以由铁心50、51来实现灭弧单元壳体主体36与灭弧单元壳体盖37的接合，所以能够省略螺钉等接合零件。此外可以靠壳体兼作铁心内表面的绝缘，可以防止电弧对铁心的接触。

第12实施例

下面就图来说明本发明的第12实施例。图28(a)是表示本实施例的主要部分的局部剖视图，图28(b)是图28(a)中所示的灭弧板31以下的部位的俯视图。在图28(a)中，示出过负荷电流断路时的电流即将断路前的状态，排斥件7’不转动，仅可动件1靠机构部41(未画出)的动作来断开。在过负荷断路等比较小的电流断路中，由于在蓄压空间27中未能蓄积压力，所以在电流断路时不能形成从蓄压空间27经由筒状空间26喷出的气流的流动，无法利用气流的流动引起的灭弧作用。因此在过负荷电流断路时有必要使电弧接触于灭弧板31来冷却灭弧。但是在本发明中，因为采用用筒状绝缘物25来产生高压气氛而提高电弧电压的手法，故可动件1前端部必然成为触头2固定于端部的棒状形状。

因此可动件一侧电弧点难以移动到可动件前端的灭弧板一侧的断面。因此在本实施例中，把马蹄形的灭弧板31的缺口部的位置L2设置在筒状绝缘物25所围成的空间26的可动件转动中心(未画出)的对峙侧的端面的位置L1的可动件转动中心一侧。但是，由于如果上述缺口部的位置L2与图中单点划线所示的可动件1前端部描画的轨迹相交则灭弧板31妨碍可动件1的转动，所以上述缺口部的位置L2有必要处在上述单点划线与上述位置L1之间。如果这样构成则电弧变得容易接触于灭弧板31，即使在过负荷电流断路中也能得到足够的断路性能。

此外如图28(b)中所示，如果从外侧包围排斥件转动中心的对峙侧的筒状绝缘物25的部位地设置马蹄形铁心52，则由于排斥触头8附近的电弧被拉到上述铁心52一侧，所以成为电弧更容易接触于灭弧板31。

可是可动件一侧的电弧点难以移动到可动件1的灭弧板31一侧的端面这一点，在短路断路等大电流断路时也是同样的。因此，由于即使到了断路动作后半电弧也难以接触于灭弧板31，无法有效地利用灭弧板31的电弧冷却效果，所以电弧的热量使灭弧单元壳体内压力升高，容易产生壳体破裂。因而通过本实施例的构成使电弧容易接触于灭弧板31，还有抑制短路断路时的内压力上升，防止破裂的效果。

第13实施例

下面就图来说明本发明的第13实施例。图29是表示本实施例中的灭弧单元内部的透视图，图30是表示图29的排斥件7附近的导体配置的透视图。图30中的箭头表示电流的流动。在本实施例中，与第7实施例、第8实施例不同，排斥件7经由电路53a、53b、53c、53d和可挠导体11连接到端子部15，可动件1经由滑动接触件14连接到端子部16。上述电路53a、53b、53c、53d和可挠导体11的电路53d一侧的部位，用与筒状绝缘物25整体形成的绝缘物54覆盖着从在两个触头2、8间产生的电弧能看到的部位。此外，在电路53b、53c、53d上设有宽度大体上等于排斥件7的宽度的槽口56，把电路设置在向包含电弧柱产生并拉长的轨迹的面的左右错开的位置上。

如果取为这种构成，则相当于第8实施例中所示的产生电磁断开力的导体水平部的电路消失，与第8实施例相比断开速度降低。但是，由于能够缩短灭弧室内的导体长度，所以成本降低是可能的，进而结构变得简单且组装性提高。此外由于没有相当于第7实施例、第8实施例的导体水平部的横断灭弧单元内的导体，所以容易确保导体间的绝缘距离。此外虽然主要流过电路53b、53c、53d的电流产生把在触头间产生的电弧向灭弧板31的对峙侧反推的力，电弧难以接触于上述灭弧板31，但是在本实施例中通过设置槽口56而把上述电路53b、53c、53d的反推电弧的作用抑制到最小限度。

第14实施例

下面就图来说明本发明的第14实施例。图31是表示本实施例中的灭弧单元内部的透视图，图32是表示图31的排斥件7附近的导体配置的透视图。图32中的箭头表示电流的流动。在本实施例中，与第7实施例、第8实施例不同，排斥件7经由电路53a、53b和可挠导体11连接到端子部15，可动件1经由滑动接触件14连接到端子部16。上述电路53a、53b和可挠导体11的电路53b一侧的部位，用与筒状绝缘物25整体形成的绝缘物54覆盖着从在两个触头2、8间产生的电弧能看到的部位。此外在电路53b上设有槽口56，以便不妨碍可动件1的转动。电路53a、53b配置在排斥件1上方。

如果取为这种构成，则由于能够缩短灭弧室内的导体长度所以成本降低是可能的，结构变得简单且组装性提高，由于没有相当于第7实施例、第8实施例的导体水平部的横断灭弧单元内的导体，所以容易确保导体间的绝缘距离，这些点与第13实施例是同样的。进而由于流过电路53b的电流与流过闭合状态的排斥臂水平部10的电流方向相反且大体上平行，所以可以使排斥件7的断开电磁力比第13实施例提高。进而流过可挠导体11的上下方向的电流也产生增强排斥件7的电磁断开力的磁力线分量。因此排斥件7的断开速度增加，限流性能提高。

第15实施例

下面就图来说明本发明的第15实施例。图33是表示根据第15实施例的限流装置的主要部分的透视图，切除了筒状绝缘物25和绝缘罩28的一部分以便看清内部构成。图34是表示图33中所示者的外观的透视图。在图33中，1是由动触头2和动触头2所固定的可动臂垂直部3和大体上垂直于可动臂垂直部3的可动臂水平部4来构成的大体上L字形的可动件。此一可动件1与由静触头6和固定导体12来构成的固定件5成为一对，可动件1靠可动件接触压力弹簧18朝固定件5方向加力。此外可动件1以可动件转动轴13为中心转动自如地支承着，经由滑动接触件14和连接导体17与端子15电气上连接。另一方面固定件5除了静触头6附近和与端子部16的连接部附近之外靠筒状绝缘物25和绝缘罩28覆盖着。图中所示的多个箭头表示通电时的电流路径，构成为可动臂水平部4的电流与固定导体12的电流大体上平行且方向相反。

在图33中所示的限流装置中，如果短路事故等的发生引起通过电流急剧地增大，则在触头接触面处的电流集中引起的电磁排斥力F1和前述可动臂水平部4的电流和固定导体12的大体上平行且方向相反的电流引起的电磁排斥力F2，使触头克服可动件接触压力弹簧18引起的接触压力而断开，在触头间产生电弧A。此一状态示于图35。随着电弧的产生，虽然上述触头接触面处的电流集中引起的电磁排斥力F1消失，但是可动臂水平部4的电流和固定导体12的大体上平行且方向相反的电流引起的电磁排斥力F2继续使可动件1朝断开方向转动。

此外如图36中所示，伴随电弧产生，靠电弧的热量从筒状绝缘物25的内表面产生大量的蒸气，在筒状绝缘物25所围成的筒状空间26中产生高压气氛。通过此一筒状空间26的高压的产生，可动件1受到压力差引起的断开力Fp。此一压力差引起的断开力Fp与上述电磁力F2使可动件1高速转动，触头进行高速断开。由于此一高速断开使电弧长度在高压气氛中急剧拉长所以电弧电压迅速升高，事故电流达到峰值。

可动件1从图35的状态进一步转动，到达最大断开位置的状态示于图37。由于在此一状态下已经过了电流峰值，产生足够高的电弧电压，所以事故电流达到零点。由于此时动触头2位于筒状绝缘物25所围成的狭窄空间外，所以可以用通常的机构(例如来自绝缘物的蒸气流、格栅等)很容易使动触头2点附近的的电极金属蒸气扩散或冷却，通过电极间充分的绝缘恢复来使电流断路是很容易的。此外由于即使可动件1摇晃也不接触筒状绝缘物25内表面，所以不会产生沿面绝缘破坏引起的再次点弧。如果在此一最大断开位置附近附加约束可动件1而妨碍再次闭合的机构(例如锁定机构、连杆机构等)，则可以得到限流性能优良的断路器。

此外在本实施例中，与图147中所示的现有技术例不同，由于没有必要设置帮助可动件的断开用的励磁线圈，所以可以得到低阻抗的限流性能优良的限流装置，对要求大的通电容量的电路的运用成为可能。

进而因为使可动件1转动而进行断开，故动触头2开关方向的所需尺寸为固定导体12的厚度、静触头6的厚度、可动件1移动的空间、动触头2厚度、以及可动臂垂直部3之和，可以比现有技术的直动型限流器减小上述方向的所需尺寸。因而即使是外形尺寸有限制的场合，也很容易确保为了把高压力与电压上升有效地相结合所需的断开距离。

第16实施例

下面就图38来说明本发明的第16实施例。在图38中固定件5直接连接到端子部15，可动件1经由滑动接触件14通过端子16与继电器部电气上连接。此外图39中所示的固定件5有着与闭合状态的可动臂水平部大体上平行且方向相反的电流流过的电路86c。固定件5由与筒状绝缘物25整体形成的绝缘物85至少覆盖着除了静触头6附近之外从断开状态的动触头2能看到的部位。

作为与闭合状态的可动臂水平部4大体上平行且方向相反的电流流过的电路，有电路86c。虽然电路86b造成的磁场也贡献于可动件1的断开电磁力，但是另外由于能够缩短灭弧室内的导体长度所以降低成本是可能的，进而结构变得简单组装性提高。此外容易确保绝缘距离。

第17实施例

本发明的第17实施例示于图40、图41。图40是表示本实施例的固定件5的图，把图39的固定件5的上下方向的电路86b的一部分置换成水平方向的电路86c’和上下方向的电路86d。图41是表示闭合状态的可动件1、图40中所示的固定件5、筒状绝缘物25、以及与筒状绝缘物25整体地成形的覆盖固定件的绝缘物85的剖视图，图中用箭头来表示电流方向。从该图可以看出，通过采用图40的固定件形状，可动臂水平部4与固定件1的电路86c’大幅度地接近，事故电流断路时的电磁断开力比图39中所示的第16实施例增大。

第18实施例

本发明的第18实施例示于图42。图42是表示筒状绝缘物25和固定件5的静触头6一侧的端部和可动件1的动触头2一侧前端部的局部剖视图，围成筒状空间26的筒状绝缘物25的壁内，把可动件转动轴的对峙侧的壁高取为比可动件转动轴一侧的壁高要高些。在断路动作时在触头间产生的电弧上，借助于流过固定导体12和可动臂水平部4的电流，在可动件转动轴的对峙侧产生电磁驱动力。因而位于筒状空间26内的电弧更强地接触于上述可动件转动轴的对峙侧的壁。此外为了使可动件1高速断开虽然减小可动件1的惯性矩是有利的，但是取决于筒状绝缘物25的筒高的可动臂垂直部3如果加长，则可动件惯性矩增加。因此如图42中所示，把可动件转动轴的对峙侧的壁高取为比可动件转动轴一侧的壁高要高些，借此来缩短可动臂垂直部3的长度而减小惯性矩，而且可以产生足够的筒状绝缘物蒸气而造成足够的高压气氛，限流性能更加提高。

第19实施例

图43中示出本发明的第19实施例。在该图中示出闭合状态的大体上L字形的可动件1，以及对着可动臂水平部4的固定导体12的部位12a弯曲得接近于可动臂水平部4的固定件5。这样一来，通过使固定导体12与可动臂接近能够强化电磁排斥力。进而在本实施例中，因为可动件大体上L字形的状态故可动件的惯性矩不会变大，高速断开成为可能。

第20实施例

本发明的第20实施例示于图44。图44是表示灭弧室单元内的构成的局部剖视透视图，5是固定件，25是筒状绝缘物，88是磁力线屏蔽板，89是下文述及的设置在可动件1左右的铁心。

首先，就作为本实施例的特征之一的固定件形状进行说明。图45是表示图44的固定件形状的局部剖视图，电路按端子部15，电路86f、86e、86c’、86d、86c，静触头6的顺序来构成。为了减少电路86e、86f的电流造成的妨碍可动件的断开的磁场分量，在此一固定件5上设置槽口87而把电路86e、86f配置在从包含可动件转动轨迹的面向左右错开的位置上。但是与闭合状态的可动臂水平部4大体上平行且方向相反的电流流过的电路由86c’、86d、86c来构成，大体上L字形的可动件的可动臂水平部与上述电路86c’的距离拉近。因而短路断路动作时的作用于可动件的电磁排斥力变得更大而断开速度提高。

此外在本实施例的固定件形状上，在静触头附近处设有触头断开方向(上下方向)分量的电流流过的电路86d。此一电路86d的电流的上下方向分量成为与触头间产生的电弧相反方向，把电弧向端子部15一侧推出。因而触头间产生的电弧被推到筒状绝缘物25的端子部一侧壁面，来自筒状绝缘物壁面的蒸气引起的电弧冷却作用增强。

可是在图45中示出取固定件5的另外局部剖切的磁力线屏蔽板88和设在电路86e上部的一对铁心89的一方。磁力线屏蔽板88和铁心89由铁等磁性体来构成，借助于与筒状绝缘物25整体形成的绝缘物等配置成不直接接触于触头间产生的电弧。磁力线屏蔽板88主要发挥屏蔽流过电路86f的电流产生的磁力线(妨碍可动件的断开，而且起把电弧向可动件转动轴一侧反推的作用)的作用。另一方面，铁心89强化电路86c’、86d、86c的电流造成的，使可动件断开的磁场分量，并且实现屏蔽流过电路86e的电流造成的妨碍可动件的断开的磁力线的作用。

在像磁力线屏蔽板88和铁心89这样屏蔽某个电路的急剧增大的事故电流发生的磁力线的场合，由于流过磁性体中的涡流电流作用于阻止磁力线的侵入的方向，所以磁性体的导电率也可以加大。因而存在着即使不像为了减小磁阻增大电磁力而采用的铁心那样叠层，或用昂贵的绝缘体的铁心，即使用廉价的铁板来构成磁力线屏蔽板88和铁心89也能够大大改善作用在可动件上的电磁断开力的优点。

图46中所示的铁心89’是图45中所示的铁心89的变形例，在可动件断开的方向一侧的端部把设在可动件左右的一对铁心连接起来制成大体上U字形，使电磁断开力强化的效果提高。此外图47中所示的89”是把磁力线屏蔽板88与铁心89一体化的变形例，构成为铁心89的端子部15一侧端部接近电路86f，由上述端部来吸收电路86f的电流引起的磁力线。

第21实施例

本发明的第21实施例示于图48。图48是表示本实施例的固定件5和一对铁心89”的一方的透视图，切除了设在静触头6左右的电路86e的一方。关于其他零件，虽然未画出，但是基本上是与图44同样的构成。

图48的固定件形状与图45中所示者相比，电路86e的配置不同，电路86e设在电路86c的上方，电路86e的中心线位于触头接触面的上方。在这种构成中，电路86c’靠近闭合状态的可动臂水平部而强化电磁断开力，电路86d的电流把电弧推到筒状绝缘物的端子部15一侧的壁面上而提高电弧冷却效果，这些与第20实施例是同样的，但是因为电路86e位于触头接触面的上方，所以电路86e的电流引起的电磁驱动力使静触头一侧的电弧点容易向上述壁面一侧移动。此外通过把电路86e配置在上方，由于起妨碍可动件的断开并且把电弧向可动件转动轴一侧反推作用的电路86f必然缩短，所以可动件断开速度的提高和把电弧推到上述壁面的作用提高。

第22实施例

图49是表示根据本发明的第22实施例的三极限流装置的透视图，画成切除了壳体36的一部分以便看清内部构成。此一三极限流装置通过与断路器串联连接地使用，可以构成三极限流断路器。图50是表示图49的三极限流装置的闭合状态的一个极的导体构成和筒状绝缘物25和绝缘罩28的透视图，画成切除了筒状绝缘物25和绝缘罩28的一部分以便看清构成导电部的部分的形状。

在图49中，1是可动件，25是包围闭合时的触头对的筒状绝缘物，28是覆盖固定件的绝缘罩，14是滑动接触件，18是作为给触头对赋予接触压力的加力机构的可动件接触压力弹簧，19是弹簧挂钩，13是可动件1的转动轴，17是连接导体，15a、15b、15c、16a是端子部，31是灭弧板，38是排气口，36是绝缘物壳体。

在图50中，1是由动触头2、固定着此一动触头2的可动臂垂直部3和大体上与此一可动臂垂直部3垂直的可动臂水平部4来构成的大体上L字形的可动件。此一可动件1与由静触头6和固定导体12来构成的固定件6组成一对接触件对，可动件1由作为赋予接触压力的加力机构的可动件接触压力弹簧18对固定件5加力。可动件1以可动件转动轴13为中心转动自如地支承着，经由滑动接触件14和连接导体17与端子部15a电气上连接起来。另一方面固定件5靠筒状绝缘物25和绝缘罩28覆盖除了静触头6附近和与端子部16a的连接部附近以外的部位。图中所示的多个箭头表示通电时的电流路径，可动臂水平部4的电流和固定导体12的电流，大体上平行且方向相反地流过。闭合状态的接触件对与端子部15a、16a的连接线大体上垂直地配置着。

在图49、图50中所示的限流装置中，如果短路事故等的发生引起通过电流急剧增大，则借助于触头接触面处的电流集中引起的电磁排斥力F1，前述可动臂水平部4的电流和固定导体12的电流引起的电磁排斥力F2，触头克服可动件接触压力弹簧18引起的势能力而断开，触头间产生电弧。此一状态的触头附近的情况示于图51。随着电弧的产生，虽然上述触头接触面处的电流集中引起的电磁排斥力F1消失，但是可动臂水平部4的电流和固定导体12的电流引起的电磁排斥力F2继续使可动件1朝断开方向转动。

此外如图51中所示，随着电弧产生，电弧的热量使大量的蒸气从筒状绝缘物25的内表面产生，在筒状绝缘物25所围成的筒状空间26中产生高压气氛。通过此一筒状空间26的高压的产生，可动件1受到压力差引起的断开力Fp。此一压力差引起的断开力Fp和上述电磁力F2使可动件1高速地转动，触头进行高速断开。由于此一高速断开使电弧长度在高压气氛中急剧地拉长所以电弧电压迅速地升高，事故电流达到峰值。

可是在实施例中，为了可动件断开之后立即使电弧气氛压力成为高压而包围静触头6地配置筒状绝缘物25。触头间产生的电弧的热量使大量的蒸气从配置在静触头附近的绝缘物产生的配置，示于例如日本特开平7-22061号公报的图16、图17。但是在此一现有技术例中，配置在静触头附近的绝缘物取为从左右夹着闭合状态的可动件的形状，从绝缘物产生的蒸气立即向闭合状态的可动件前端一侧和可动件转动中心一侧流出，无法使电弧气氛成为足够高压。为要使电弧电压急剧地升高，有必要把断开初期的电弧封闭在由静触头和动触头和筒状绝缘物所围成的筒状空间中，为了电弧电压升高速度提高的大幅度增加，把包围静触头的绝缘物形状取为筒状是必不可少的。

可动件1从图51的状态进一步转动而到达最大断开位置的状态示于图52。在此一状态下，动触头2位于筒状空间26外，产生足够高的电弧电压。进而如图52中箭头所示，由于从筒状空间26沿着电弧柱的轴向的绝缘物蒸气的流动(空心箭头所示)夺走电弧的热量而冷却电弧，所以电弧电阻变得更大，事故电流迅速地趋于零点。因而可以更加减小作为限流性能的指标之一的通过能量。

此外如图49中所示，通过在可动件断开方向一侧(筒状绝缘物25的开口部一侧)的壳体壁上设置排气口38，能够加快图52中空心箭头所示的绝缘物蒸气的流动，可以很容易地吹散动触头2附近的电极金属蒸气。借此为了使电极间的电流断路而产生足够的绝缘恢复也是可能的，即使串联连接地使用断路能力低的断路器，也可以得到能够可靠地使电流断路的可靠性高的限流装置。

此外如上所述在电流峰值后的断路动作后半中，通过使动触头2移动到筒状空间26外，限制不是有效地结合于电弧电压的上升的来自筒状绝缘物25的蒸气产生，可以防止内压力增大到超过需要。

可是在本实施例中，由于用一对触头得到高的限流性能，所以得到低阻抗的限流性能上优良的限流装置，对要求大的通电容量的电路的运用变得容易了。

此外在本实施例中，由于为要得到高的限流性能仅用一对接触件，所以能够加厚壳体侧壁的壁厚，可以用廉价的材料来制造壳体。可是相反，如果用本实施例，则因为抑制电弧引起的壳体内压力上升，故减薄壳体壁的壁厚，采用串联连接两组触头对的导体配置也是可能的，在此一场合，限流动作时在筒状空间内产生两个串联的电弧，限流性能更加提高。

第23实施例

下面就图53来说明本发明的第23实施例。图53是表示根据本实施例的限流装置的内部构成的剖视图，弹簧等省略了图示。本实施例与图49中所示的实施例不同之处在于，端子部15、16设在离壳体36的安装面(底部)91为H’高的位置上。因此在本实施例中，为了确保可动件1的臂与固定件5的平行配置电路部分而且进行与端子部15、16的连接，把固定导体12的下部弯成U字形连接到端子部16，并且可动件1用可挠导体11将其弯成大体上U字形连接到端子部15。

可是在把限流装置直接连接到断路器的场合，有必要把限流装置的端子部设在离安装面H’高的位置上，以便限流装置与断路器的端子部直接连接。此外如果考虑对配电盘的收容性，则限流装置的高度H显然宜等于或低于断路器高度。在这种外形的限制下，为了在闭合状态的可动件1和固定件5上足够长地设置高速断开所需要的大体上平行且方向相反的电路(以下称为排斥电路)，如图53中所示，有必要把固定导体12制成大体上U字形在固定件一侧的电路的安装面91一侧返回，并且把可动件转动轴13设在端子部15、16的高度的安装面91一侧的低的位置上。

如果采用上述这种构成，则即使是上述这类有外形限制的场合也可以得到为了达到限流性能所需要的排斥电路长度。但是由于图53中空心箭头所示的电流分量产生的磁场起妨碍可动件的高速断开的作用，所以在与第22实施例相同的排斥电路长度的场合，断开速度比第22实施例降低。因此在上述高度H和端子部高度H’的限制下，比第22实施例进一步提高可动件的断开速度的是下面的第24

实施例。

第24实施例

本发明的第24实施例示于图54。图54是表示本实施例的限流装置的内部构成的剖视图，弹簧等省略了图示。在本实施例中，与第23实施例不同，可动件1靠可挠导体11与设在远侧，也就是固定件5的背后的端子部16，此外固定件5延长固定导体12与设在远侧，也就是可动件1的背后的端子部15分别电气上连接起来。把静触头6与端子部15电气上连接起来的固定导体12由电路12a、12b、12c来构成。12a是形成排斥电路的电路，12b是一端连接到电路12a，与闭合状态的可动件1的可动臂垂直地配置在可动件1的下方的电路，12c是连接电路12b的另一端与端子部15的电路。

这里闭合状态的接触件对的排斥电路与端子部15、16的连接线大体上垂直地配置着，在对着可动件前端部的位置上设有多个马蹄形的灭弧板31。此外，固定件5的固定有静触头6的端部一侧固定导体向上方延长，在所延长的导体92上设有从绝缘物罩28向灭弧板31一侧露出的引弧器79。

在上述这种电路配置中，由于在闭合状态下流过固定导体12的电流造成的整个磁场沿使可动件1断开的方向起作用，所以在将短路断路时可动件1更加高速断开。因而通过把上述电路构成与作为产生高压气氛的机构的筒状绝缘物25并用，可以大幅度地改善电弧电压的升高，进一步提高限流性能。

另一方面在本实施例中，因为在短路断路时在筒状绝缘物25内产生电弧，故静触头6一侧的电弧点受到筒状绝缘物25的内径的限制，电流密度上升。借此有时静触头6的损耗加大，限制了可能的限流动作次数。在本实施例中，如前所述，在静触头6的上方设有电弧A转移的引弧器79，在可动件1转动而动触头2移动到筒状空间26外的限流动作后半中，动触头2一侧的电弧喷出方向从静触头6改变方向成指向灭弧板31一侧。此外电弧因流过固定导体12a、12b、12c和可动件1的电流而朝灭弧板31方向受到电磁力。借助于这些电弧驱动力，固定件5一侧的电弧点从静触头6向引弧器79移动。因而抑制了静触头6和筒状绝缘物25的消耗，得到能够反复使用的耐久性优良的限流装置。

进而如图55中所示，通过电弧转移到引弧器79而电弧更强地接触于灭弧板31，由于电弧的热量被灭弧板31的蒸发潜热夺走而电弧温度降低，所以可以减少断路动作后半的壳体内压力上升。一般来说配线用断路器中所用的模制材料对冲击应力的机械强度比对静态应力的机械强度要大些。因而断路动作后半中的壳体内压力的降低有着防止用模制材料制成的壳体的破裂的效果。

虽然如前所述通过使静触头6一侧的电弧点转移到引弧器79可以降低静触头6的消耗，但是在电弧转移到引弧器79的瞬间静触头6附近的电弧向筒状空间26外移动，靠筒状空间26的高压气氛而升高的电弧电压降低。如果此一电弧电压的降低发生在电流峰值之前，则电流峰值大幅度地增大，限流性能大幅度地降低。此外若是上述电弧电压的降低发生在电流峰值之后，则限流动作后半的电流的减小速度降低而断路时间加长，通过能量变大。解决这类问题的是下面的第25实施例。

第25实施例

本发明的第25实施例示于图56。在图56中所示的第25实施例中，把引弧器79周围的绝缘罩28b制成筒状，形成引弧器筒状空间26a。这样一来，即使可动件1转动而动触头2从筒状空间26出来，静触头一侧电弧点也不立刻向引弧器79转移，能够有效地利用利用筒状空间26内的高压气氛的电弧电压上升，可以把电流峰值抑制到很小。此外电弧转移到引弧器79后，也因为引弧器79位于由筒状的绝缘罩28b所围成的引弧器筒状空间26a内，故电弧电压不降低，可以缩短断路时间，导致通过能量的减小。

第26实施例

在本发明中，例如如图50中所示，为了在筒状绝缘物25内在断开初期产生电弧而可动件1的前端部成为大体上L字形的形状。因此由于可动件1一侧的电弧点难以从动触头2移动到可动件1的灭弧板一侧的端面，所以即使到了断路动作后半可动件一侧电弧喷出方向也不指向灭弧板方向，电弧难以接触于灭弧板31。因此不能有效地利用灭弧板31的电弧冷却效果，有时招致在限流动作后半中与电弧电压上升无关的不必要的壳体内压力上升。

因此在本第26实施例中，如图57中所示，在可动件1的背后设置一端电气上连接到连接导体17，另一端向灭弧板31一侧拉长的，与可动件1几乎同电位的转移电极75，构成为使动触头2一侧的电弧点转移到转移电极75而朝灭弧板31方向移动。此外与上述实施例同样，取为固定件5一侧电弧点也靠引弧器向灭弧板31一侧转移的构成，电弧可靠地靠灭弧板31来分割、冷却。因而可以防止限流动作后半中的不必要的壳体内压力上升。

第27实施例

如前所述，在本发明中，因为可动件前端部成为大体上L字形的形状，故可动件1一侧的电弧点难以移动到可动件1的灭弧板一侧的端面。因而可动件一侧的电弧点附近的电流集中于动触头2，动触头2的消耗容易变大。因此在本实施例中，如图58中所示，在转移电极75a上设置断开状态的可动件1的前端部进入的槽口94，取为与图56中所示的棒状转移电极75相比，在限流动作中的比较早的时期使动触头一侧电弧点可靠地转移到转移电极75a的构成。

转移到转移电极75a的电弧靠灭弧板31的吸引作用和流过固定件5和转移电极75a的电流引起的电磁驱动力向转移电极75a的前端部驱动而迅速拉长电弧长度，电弧电压上升。通过这种在比较早的时刻的从可动件1向转移电极75a的转移，动触头2的损耗可以比第25实施例者大幅度地减少，限流装置的耐久性提高。

第28实施例

下面就图来说明本发明的第28实施例。图59是表示根据第28实施例的闭合状态的断路器的主要部分的透视图，切除了筒状绝缘物108和绝缘罩109的一部分以便看清内部构成。图60是表示图59中所示者的外观的透视图。在图59中，101是由动触头102和固定有动触头102的可动臂垂直部103和与可动臂垂直部103大体上垂直的可动臂水平部104来构成的大体上L字形的可动件。此一可动件101与由静触头106和固定导体107来构成的固定件105组成一对，可动件101靠弹簧111朝固定件105方向加力。此外可动件101以可动件转动轴113为中心转动自如地支承着，经由滑动接触件110和连接导体114与端子115电气上连接起来。另一方面固定件105由筒状绝缘物108和绝缘罩109覆盖着除了静触头106附近和与端子部116的连接部附近之外的部位。图中所示的多个箭头表示通电时的电流路径，构成为可动臂水平部104的电流与固定导体107的电流成为大体上平行且方向相反。

这里像前述第1实施例的说明文字中用图2、图3和图4所示的那样，就在具有电弧式限流功能的断路器内在限流断路时产生的比较短间隔的大电流电弧的高压力下的电弧电压上升条件进行描述。在图61中所示的实验装置中，使数cm以下的短间隔大电流电弧的气氛压力P变化而测定电弧电压变化的结果示于图62的曲线图。在图61的实验装置中，由于使圆棒形的电极400相对着并产生电弧，所以电极间距离等于电弧长度L。从图62(a)可以看出，在电弧电流值比较小的场合，电弧气氛压力P一升高则电弧电压几乎随着电弧长度L而升高。另一方面，如图62(b)中所示，在电弧电流值比较大的场合，除了电弧长度比较长的场合之外即使电弧气氛压力升高电弧电压也几乎不变化。

如果取图62中所示的气氛压力P高的场合的电弧电压V(P＝高)与气氛压力P低的场合的电弧电压V(P＝低)之比R画成曲线图，则成为如图63中所示。从图63可以看出，电弧长度越长则电弧电流值比较小的场合的电弧电压上升率R越高。另一方面看出，如果电弧长度未超过某个值，则电弧电流值比较大的场合的电弧电压上升率R几乎不增加。根据以上情况，在短间隔大电流电弧中，作为通过提高电弧气氛压力来有效地提高电弧电压用的条件，必须同时满足(a)电弧电流比较小，(b)电弧长度长这两点。

在发生短路等事故的场合，从事故刚发生起电路电流立即急剧增大。因而为要满足上述两个条件而用高的气氛压力来提高电弧电压从而限制事故电流，有必要(1)至少在电弧刚产生后立即(事故刚发生后立即)造成高压气氛，(2)在电弧电流比较小时(事故刚发生后立即)加长电弧长度。在事故电流增大后，即使提高气氛压力限流性能也不会提高多少。进而，事故电流增大之后的高压气氛不仅不会多么有助于限流性能提高，而且成为壳体等损坏的原因。

在图59中所示的断路器中，如果因短路事故等的发生而通过电流急剧增大，则触头接触面处的电流集中引起的电磁排斥力F1和前述可动臂水平部104的电流与固定导体7的大体上平行且方向相反的电流引起的电磁排斥力F2，使得触头克服弹簧111引起的接触压力而断开，在触头间产生电弧A。此一状态示于图64。随着电弧的产生，虽然上述触头接触面处的电流集中引起的电磁排斥力F1消失，但是可动臂水平部104的电流与固定导体107的大体上平行且方向相反的电流引起的电磁排斥力F2继续使可动件101朝断开方向转动。

此外如图65中所示，随着电弧产生，因电弧的热量而从筒状绝缘物108的内表面产生大量的蒸气，在筒状绝缘物108所围成的筒状空间118中产生高压气氛。通过此一筒状空间118的高压的产生，可动件101受到压力差引起的断开力Fp。此一压力差引起的断开力Fp和上述电磁力F2使得可动件101高速转动，触头高速断开。由于此一高速断开使得电弧长度在高压气氛中急剧拉长所以电弧电压迅速升高，从而事故电流达到峰值。

如上所述在本实施例中，虽然把用筒状绝缘物108的高压气氛与高速断开机构并用，但是为了得到优良的限流性能上述并用是必不可少的。在图66中示出(a)不用高速断开机构的场合和(b)用高速断开机构的场合的筒状绝缘物108的效果。在该图中，ts是事故发生时刻，t0是触头断开时刻，V0是触头间的电极降下电压，虚线是电源电压波形。图66(a)是不用高速断开机构的场合，在电弧电压追上电源电压的时刻t1(有筒状绝缘物时)、t2(没有筒状绝缘物时)分别达到电流峰值Ip1、Ip2。如果不用高速断开机构，则由于电弧长度的增加比事故电流的增加要慢些，所以即使在筒状绝缘物108中造成高压气氛，电弧长度也短而难以满足电压上升的上述条件。

因而，在图66(a)中，即使用筒状绝缘物108，电流峰值Ip的改善程度ΔIp＝Ip2-Ip1也不大。另一方面，在图66(b)中所示的用高速断开机构的场合，由于在事故电流变大之前电弧长度已经充分拉长，所以在高压气氛中可以满足电弧电压上升的上述条件。可以看出如果令电弧电压追上电源电压的时刻t1’(有筒状绝缘物时)、t2’(没有筒状绝缘物时)的电流峰值Ip分别为Ip1’、Ip2’，则电流峰值Ip的改善程度ΔIp’＝Ip2’-Ip1’比不用高速断开机构的场合的电流峰值Ip的改善程度ΔIp戏剧性地加大。

可是在本发明中，为了在可动件1的断开之后立即使电弧气氛成为高压而配置筒状绝缘物108以便包围静触头105。因触头间产生的电弧的热量而从配置在静触头附近的绝缘物产生大量的蒸气的配置，示于例如日本特开平7-22061号公报的图16、图17。但是在前述现有技术例中，配置在静触头附近的绝缘物取为从左右夹着闭合状态的可动件的大体上コ字形的形状，从绝缘物产生的蒸气立即向闭合状态的可动件前端一侧和可动件转动中心一侧流出，无法使电弧气氛成为足够高压。为要使电弧电压急剧地升高，有必要把断开初期的电弧封闭在由静触头和动触头和筒状绝缘物所围成的空间中，为了电弧电压升高速度提高的大幅度增加，把包围静触头的绝缘物形状取为筒状是必不可少的。

可动件1从图64的状态进一步转动，到达最大断开位置的状态示于图67。由于在此一状态下已经过了电流峰值，产生足够高的电弧电压，所以事故电流达到零点。由于此时动触头102位于筒状绝缘物108所围成的狭窄空间外，所以可以用通常的机构(例如来自绝缘物的蒸气流、格栅等)很容易使动触头102点附近的的电极金属蒸气扩散或冷却，通过电极间充分的绝缘恢复来使电流断路是很容易的。此外由于即使可动件101摇晃也不接触筒状绝缘物108内表面，所以不会产生沿面绝缘破坏引起的再次点弧。如果在此一最大断开位置附近附加约束可动件101而妨碍再次闭合的机构(例如锁定机构、连杆机构等)，则可以得到限流性能优良的断路器。

此外在本实施例中，与图147和图148中所示的现有技术例不同，由于没有必要设置帮助可动件的断开用的励磁线圈，所以可以得到低阻抗的限流性能优良的限流装置，对要求大的通电容量的电路的运用成为可能。

进而因为使可动件101转动而进行断开，故动触头102开关方向的所需尺寸为固定导体107的厚度、静触头106的厚度、可动件101移动的空间、动触头102厚度以及可动臂垂直部103之和，可以比现有技术的直动型限流器减小上述方向的所需尺寸。因而即使是外形尺寸有限制的场合，也很容易确保为了把高压力与电压上升有效地相结合所需的断开距离。

第29实施例

本发明的第29实施例示于图68。图68是表示筒状绝缘物108与固定件105的静触头106一侧的端部的局部剖视透视图，在筒状绝缘物108的筒内面上分别设有图68(a)中纵向的，图68(b)中横向的褶纹。如果这样增加筒状空间内表面与电弧的接触面积，则在断路动作时从筒状绝缘物108产生的蒸气量增加，由于可以迅速地形成更高的高压气氛所以限流性能提高。

第30实施例

本发明的第30实施例示于图69。图69是表示筒状绝缘物108与固定件105的静触头106一侧的端部的局部剖视图，筒状绝缘物108由形成筒状空间118内表面的绝缘物108a和其周围的绝缘物108b来构成。绝缘物108a由具有一暴露于电弧立即产生大量的蒸气的性质的材料，例如少量包含或者不包含玻璃纤维等加固材料的树脂材料来形成，绝缘物108b由机械强度高的强化树脂或者陶瓷来形成。如果采用这种构成，则由于可以把机械上不能耐受在筒状空间118内产生的高压力的材料用作筒状空间内表面的材料，所以能够与机械特性无关地运用产生大量的蒸气的物质，限流性能提高。

第31实施例

本发明的第31实施例示于图70。图70是表示筒状绝缘物108和固定件105的静触头106一侧的端部和可动件101的动触头102一侧前端部的局部剖视图，图中用虚线来表示可动件101的离转动中心最远的部位因断开动作而描画的轨迹。筒状绝缘物108的对着可动件101前端部的表面形成为与此一虚线保持一定的间隙。由于一般来说可动件101的转动中心设在触头接触面的上方，所以可动件101的轨迹从静触头106的位置向可动件转动中心的对峙侧鼓出。因此如果如图59中所示把筒状绝缘物108的对着可动件前端部的表面取为竖直的，则有必要把上述表面配置在远离静触头106的位置上而筒状绝缘物108所围成的体积加大。因此，有时为了造成足够高的高压气氛要花时间。

所以如果沿着可动件101前端部的轨迹形成筒状绝缘物108的内表面，则可以减小筒状绝缘物108所围成的体积，限流性能提高。此外虽然在图70中沿着可动件101前端部的轨迹形成筒状绝缘物108的内表面，但是即使不这样形成弧形的表面而如图71中所示，只要使对峙侧的宽度D1大于筒状空间118的静触头一侧的宽度D2，就可以使筒状空间118内的体积比图59中所示的筒状绝缘物108减小，可以提高限流性能。像以上这样可以看出，为要尽可能减小筒状空间内的体积而提高限流性能，有必要使对峙侧的筒断面积大于筒状空间的静触头一侧的筒断面积。

第32实施例

本发明的第32实施例示于图72。图72是表示筒状绝缘物108和固定件105的静触头106一侧的端部和可动件101的动触头102一侧前端部的局部剖视图，由筒状绝缘物108的向筒状空间118内表面一侧伸出的部位108c覆盖着固定件105的端部的静触头106的周围。筒状绝缘物108所围成的筒状空间118一般考虑可动件101的开关动作时的轨迹或摇晃而具有比静触头接触面要大的断面。因此在未设置上述部位108c的场合，如果从可动件101一侧来看静触头106接触面，则看到在静触头106的周围露出固定导体107的一部分。如果在断路动作时产生电弧，则静触头一侧的电弧点扩展到此一露出部。另一方面如果有部位108c，则固定件一侧的电弧点受到静触头106的面积的限制，静触头附近的电弧直径比没有部位108c的场合收窄而电弧电压升高。此外由于蒸气产生量增加了从部位108c产生的绝缘物蒸气的部分，能够迅速地形成足够的高压气氛，所以限流性能提高。

第33实施例

本发明的第33实施例示于图73。图73是表示筒状绝缘物108和固定件105的静触头106一侧的端部和可动件101的动触头102一侧前端部的局部剖视图，包围筒状空间118的筒状绝缘物108的壁内，使可动件转动中心的对峙侧的壁高比可动件转动中心一侧的壁高要高些。在断路动作时触头间产生的电弧中，靠流过固定导体107和可动臂水平部104的电流而在可动件转动中心的对峙侧上产生电磁驱动力。因而位于筒状空间118内的电弧更强地接触于上述可动件转动中心的对峙侧的壁。此外虽然为了使可动件101高速断开减小惯性矩是有利的，但是如果取决于筒状绝缘物108的筒高的可动臂垂直部103加长，则可动件惯性矩增加。因此如图73中所示，通过使可动件转动中心的对峙侧的壁高比可动件转动中心一侧的壁高要高些，可以缩短可动臂垂直部103的长度而减小惯性矩，而且可以产生足够的筒状绝缘物蒸气而造成足够的高压气氛，限流性能进一步提高。

第34实施例

下面就图74来说明本发明的第34实施例。图74是表示配线用断路器的单元化的断路器主要部分的透视图，其灭弧装置构成零件由灭弧单元壳体主体123和灭弧单元壳体盖124收容，整体地构成灭弧单元125。再者，119是灭弧板，120是保持多个灭弧板119的灭弧侧板，126是排气口。如图75中所示，靠横梁127把多个上述灭弧单元125连接起来，经由上述横梁127附加使触头开关的机构部128、检测异常电流并使上述机构部128动作的继电器部129、以及用手动使机构部128动作的手柄132，如果用底座130和盖子131把这些收容起来则构成配线用断路器。如果像这样把各构成零件单元化，把它们组合起来构成配线用断路器，则组装简单而降低成本成为可能。

如前所述把灭弧装置收容在灭弧单元壳体主体123和灭弧单元壳体盖124内，借此底座130和盖子131不直接承受断路动作时的配线用断路器内的压力上升。上述灭弧单元壳体的受压面积比上述底座130和盖子131的受压面积要小。因此即使假如用与上述底座130和盖子131同一材料、同一壁厚的灭弧单元壳体，也可以耐受更大的内压力上升，适合于采用提高电弧气氛压力而使电弧电压上升的限流手法。此外虽然现有技术中为了耐受断路动作时的内压力上升，用机械强度高的高价的模制材料来构成底座和盖子，但是通过采用灭弧单元壳体，可以减少耐受压力的壳体材料的量，降低成本成为可能。

为了表示图74中所示的灭弧单元125的内部构成，把构成零件的一部分剖切的断开状态的透视图示于图76。此外图77中示出省略了闭合状态下的通电零件以外的透视图，在图78中分别示出图77的断面C中的通电零件的剖视图。此外在图77中，用箭头示出可动臂水平部104、固定导体107以及导体121中的电流方向。

在本实施例中，通常的开关动作通过用手动来操作手柄132来进行。通过手柄132的操作，经由机构部128、横梁127使转盘122转动，可动件101进行开关动作。此外在过负荷电流断路时，继电器部129检测到异常电流，掉闸信号从继电器部129传送到机构部128，机构部128动作而转盘122转动从而可动件101被上拉而触头断开。但是在短路事故等大电流断路时，在转盘122转动之前，向触头接触部的电流集中引起的电磁排斥力F1，和图78中所示的可动臂水平部104的电流与固定导体107的大体上平行且方向相反的电流引起的电磁排斥力F2和可动臂水平部104的电流与导体121的大体上平行且方向相反的电流引起的电磁排斥力F3的断开方向的分力(F3·cosθ)之和Ft使触头克服弹簧111引起的接触压力而断开，在触头间产生电弧。随着电弧的产生，虽然上述触头接触面处的电流集中引起的电磁排斥力F1消失，但是电磁排斥力F2和电磁排斥力F3的分力继续使可动件101朝断开方向转动。此外随着电弧产生，电弧的热量引起从筒状绝缘物108的内表面产生大量的蒸气，产生推起可动件101的断开力Fp。靠这些力，可动件101高速地转动，触头进行高速断开。由于此一高速断开使电弧长度在高压气氛中急剧拉长所以电弧电压迅速升高，事故电流达到峰值。

电流峰值后，可动件101进一步转动而触头间距离增大。通过此一触头间距离的增大，电弧电压变得更高而事故电流迅速趋于零。如果事故电流被节制得很小，则电弧被引入铁制的灭弧板119，电弧被分割、冷却而熄灭。此时动触头102处于筒状绝缘物108所围成的筒状空间外，由于触头间的绝缘充分恢复，所以即使在电极间施加电源电压电流也不会再次流动，断路动作完毕。上述电流峰值以后的长的触头间距离引起的高的电弧电压大幅度地缩短断路时间。因而作为表示限流性能的指标之一的通过能量1²t(电流的二次方的时间积分)减小。

可是在本实施例中，排气口126从触头102、106间看来仅设置在灭弧板119一侧。如果采取这种配置，则在电流断路动作时随着电弧电流的增加壳体内的电弧使压力蓄积在转盘122一侧的空间中。如果电弧电流达到峰值而电弧电流值减小，则上述所蓄积的压力使电极间从转盘122一侧向排气口126一侧产生气流，使电弧向灭弧板119拉长。进而在电流零点附近，通过上述流动引起的吹散触头间的带电粒子的作用，触头间的绝缘恢复大幅度地改善。因而可以得到即使运用于高电压的电路也难以产生断路失败的可靠性高的断路器。

电流断路时的上述气流的流速越高则此一蓄积压力引起的气流的绝缘恢复作用越大。为要提高流速，提高蓄积压力或减小流路断面就可以了，因此有必要减小排气口面积。在本实施例中，在断开状态的动触头102一侧设置面积比较小的排气口126。在用筒状绝缘物108使限流性能提高的场合，由于静触头106一侧电弧点附近的电弧受筒状绝缘物108约束，所以无法靠上述转盘一侧空间的蓄积压力引起的气流来吹散构成电弧的金属粒子。另一方面可动件一侧电弧点附近的电弧在电流断路时位于筒状绝缘物108外，容易受上述气流的作用。因此通过在闭合状态的动触头一侧设置面积比较小的排气口126，可以有效地确保电流断路时的电极间的绝缘恢复。

第35实施例

在图77、图78中所示的导体配置中，虽然固定导体107配置在包含可动件101转轨迹的面上，但是把端子部115和滑动接触件110电气上连接起来的导体121配置在从包含上述轨迹的面上错开的位置上。因而在可动件101上作用着垂直于触头断开方向的摇晃力(F3·sinθ)，成为使可动件101的断开速度降低的因素。例如在本发明中，由于在闭合状态下可动臂垂直部103插入筒状绝缘物108内，所以在上述摇晃力使可动件101左右摇晃的场合，可动件101与筒状绝缘物108接触的可能性很大。如果产生这种接触，则断开速度大幅度降低。此外在断路动作时如果上述摇晃力使可动件101或者可动件转动轴113等产生很大变形，则再接通成为不可能。

解决这类问题的实施例示于图79、图80。再者图80是图79的断面C的剖视图。如图79、图80中所示，如果把固定导体107和导体121相对包含上述轨迹的面左右对称地配置，则可动臂水平部104和固定导体107的电磁排斥力的摇晃分力(F2·sinθ)，与可动臂水平部104和导体121的电磁排斥力的摇晃分力(F3·sinθ)相互抵销，导体电流间的电磁排斥力成为仅有断开方向的力(Ft＝(F2+F3)·cosθ)。因此能防止可动件101的摇晃，可以提高开关动作的可靠性。

第36实施例

图81、图82中示出第36实施例。再者图82是图81中的断面C的剖视图。在此一实施例中，在包含上述轨迹的面上把固定导体107和导体121的中心线与闭合状态的可动臂水平部104大体上平行地配置，分别流过可动臂104和固定导体107的方向相反的电流引起的电磁排斥力F2，和分别流过导体121和固定导体107的电流引起的电磁排斥力F3中的任何一个都不产生上述摇晃分力。

可是在可动件101中产生电磁排斥力的电流所流过的固定导体107和导体121的配置，在第34实施例、第35实施例和第36实施例中是各不相同的。一般来说，可动臂水平部104与固定导体107或者导体121的距离越小，则电磁排斥力越大而可以提高触头断开速度。但是图78、图80、图82中所示的可动臂水平部104和固定导体107的上下方向的距离L1主要取决于筒状绝缘物108的筒高，固定导体107和导体121的距离L2取决于两个导体间所需的绝缘距离和导体的断面形状。进而这些尺寸取决于配线用断路器壳体强度、运用电路电压、额定通电电流等条件。例如由于如果加高筒状绝缘物108的高度则接触于电弧的绝缘物的面积增大，灭弧单元壳体内压力上升，所以筒状绝缘物108受到上述壳体强度的限制。此外绝缘距离受到电路电压的限制，导体断面积受到通电容量的限制。因此，得到最大的电磁断开力的导体配置随着配线用断路器的品种而有所不同。

在图83中，简略地表示第34实施例、第35实施例和第36实施例的产生电磁排斥力的导体。该图中，Z轴方向相当于触头从闭合状态断开的方向，Z轴上的点P0(Z＝L1)相当于闭合状态的可动臂水平部104的电流中心位置，Z＝0相当于固定导体107的上下方向的中心位置，ZX平面相当于包含可动件101描画的轨迹的面。图83(a)相当于第34实施例，图83(b)相当于第35实施例，图83(c)相当于第36实施例，令由流过固定导体107和导体121的电流产生的点P0(Z＝L1)处的磁场之内，在可动臂水平部104上产生断开方向的电磁力的磁场分量的磁力线密度为By。固定导体107和导体121的电路足够长，如果用导体中心线上的线电流来近似流过固定导体107和导体121的电流，则上述磁力线密度By分别由图83中所示的公式来表达。

在电流I和闭合状态的可动臂水平部高度L1在(a)-(c)中相等的场合，根据上述公式计算使固定导体107和导体121间距离L2变化时的上述磁力线密度By的变化，在图84中绘制成曲线。根据该图可以看出，磁力线密度By在L2＜L1的范围内按(b)(a)(c)的顺序，在 $L1<L2<(\sqrt{5}-1)\&times;L1$ 的范围内按(b)(c)(a)的顺序，在 $(\sqrt{5}-1)\&times;L1<L2<\sqrt{2}\&times;L1$ 的范围内按(c)(b)(a)的顺序，在 $L2>\sqrt{2}\&times;L1$ 的范围内按(c)(a)(b)的顺序加大。根据以上情况，在没有壳体的强度或尺寸的限制并把筒状绝缘物的筒高取为足够的场合(L1足够大的场合)，第34实施例或第35实施例那样左右配置导体者可以得到比第36实施例那样上下配置固定导体107和导体121者更强的断开力。另一方面在壳体强度的限制等使上述筒高低的场合，第36实施例那样上下配置导体者可以得到更强的断开力。

可是分别如图85、图86、图87中所示，L2在第34实施例、第35实施例中为绝缘距离a与导体宽度b之和，在第9实施例中为绝缘距离a与导体厚度c之和。一般来说，在用压力加工整体地形成端子部115和导体12l的场合，成为(导体宽度b)＞(导体厚度c)，第34实施例和第35实施例的L2大于第36实施例的L2。如果根据前述图83中所示的公式求出第36实施例的产生电磁断开力的磁场分量By大于第34实施例的条件，则成为c＜((a+b)²/L1)-a。同样，第36实施例产生大于第35实施例的By的条件成为c＜(2×L1×(a+b)²/((a+b)²-4×L1²))-2。在导体断面积s＝b×c在第34实施例和第36实施例，或者在第35实施例和第36实施例中相等的场合，上述两个公式可以用导体断面积s、绝缘距离a、闭合状态的可动臂水平部和固定导体的高度方向的距离L1、材料的板厚c来表达。

根据以上情况，在c足够小的场合(例如对板厚非常薄的材料进行压力加工而制造导体的场合)，第36实施例那样上下配置固定导体107和导体121者，可以得到比第34实施例或第35实施例那样左右配置导体者更强的断开力。另一方面，在用比较厚的板厚c的场合，第34实施例或第35实施例那样左右配置导体者可以得到更强的断开力。

第37实施例

图88是表示第37实施例的局部剖视透视图。该图中所示的断路器除了转移电极137外成为与图76中所示者相同的构成。转移电极137与滑动接触件110电气上连接起来，从滑动接触件110向排气口126一侧延伸，中途有着断开状态的可动件101进入的槽口部。转移电极137的排气口126一侧端部位于灭弧板119的上部，上述槽口的排气口一侧端部设置成对着断开状态的可动件101的动触头一侧端部。

在图76中所示的实施例中，在筒状绝缘物108内为了在断开初期产生电弧而可动件101成为大体上L字形的形状。因此可动件一侧的电弧点难以向可动件101的灭弧板一侧的端面移动，即使到了断路动作后半可动件一侧电弧喷出方向也不指向灭弧板方向，电弧难以接触于灭弧板119。因此无法有效地利用灭弧板的电弧冷却效果，电弧的热量使灭弧单元壳体内压力上升，容易发生壳体破裂。因此，由于如果如图88中所示配置了转移电极137，则在可动件101完全断开后的断路动作后半中，可动件一侧电弧点从可动件101转移到转移电极137上并向排气口126一侧移动，所以可以使电弧有效地接触于灭弧板119。因此，由于电弧被灭弧板119冷却而温度降低，所以灭弧单元壳体内压力降低。

第38实施例

下面就图89来说明本发明的第38实施例。图89是表示本实施例的断路器的闭合状态的导体配置和强化断开电磁力的磁性体的铁心133的透视图，筒状绝缘物、接触压力产生机构、灭弧装置、壳体等省略。虽然未画出，但是筒状绝缘物108配置成包围闭合状态的静触头106、动触头102以及可动臂垂直部103，在事故发生时靠流过导体的电流间的电磁力来断开，靠在触头间产生的高压气氛中的电弧的电压来进行限流，这与第34实施例是同样的。图90是表示在垂直于可动件101转动的面，而且垂直于固定导体107延伸方向的面上，铁心133和可动臂水平部104，导体107、121的断面的图。如图89、图90中所示，铁心133沿与导体121垂直的方向叠层，配置成包围导体121和固定导体107，而且构成为在铁心133的突起部134之间夹着闭合状态的可动臂水平部104。

如果采用上述构成，则由于能够使流过导体121和固定导体107的电流造成的磁力线集中于闭合状态的可动臂水平部104，所以事故电流断路动作初期的电磁断开力被强化，断开速度提高。因此可以把由筒状绝缘物蒸气形成的高压气氛有效地与电弧电压的升高相结合，限流性能得到改善。此外如图89中所示，如果把薄板叠层而形成铁心133，则能够减少在铁心133中产生的涡流电流，即使在事故电流的增加急剧的断路动作初期也可以靠铁心133使磁力线有效地集中于可动臂水平部104。

第39实施例

可是在图90中所示的铁心形状的场合，如果可动件101因断开动作而转动并且可动臂移动到铁心133所围成的空间外，则由于铁心133屏蔽流过固定导体107和导体121的电流造成的磁力线，所以作用在可动件101上的断开电磁力由于使用铁心133而减小。

因此在本实施例中，如图91中所示，如果采用加高了高度尺寸的コ字形的铁心以便可动件101转动后可动臂仍然位于铁心133所围成的空间内，则可动件转动后的可动件101的电磁断开力也能够强化。这样一来，如果即使可动件101成为完全断开状态仍然作用着比较大的电磁断开力，则可以减小可动件101在确定可动件101的完全断开位置的挡块(未画出)上的回弹距离，可以抑制起因于上述回弹的电弧电压的降低。再者虽然在图91中示出上部开口的コ字形铁心，但是在图92中所示的下部开口的コ字形铁心，或者图93中所示的包围全周的铁心中，也可以得到同样的效果。

第40实施例

此外如果配置图92的形状的铁心133，以便如图94中所示夹住灭弧单元壳体主体123、灭弧单元壳体盖124，则可以由铁心133来承受断路时的壳体内压力上升引起的作用在壳体上的力，可以防止壳体的损坏。此外由于可以由铁心133来进行灭弧单元壳体主体123与灭弧单元壳体盖124的结合，所以省略螺钉等连接零件成为可能。此外可以由壳体兼作铁心内表面的绝缘，可以防止对铁心133的电弧接触。再者虽然在图94中在灭弧单元上部一侧配置了图92中所示的铁心，但是即使从灭弧单元的下部一侧或者在全周夹着壳体地配置图90、图91、图93中所示的形状的铁心，也同样可以得到上述防止壳体损坏、上述省略连接零件、上述铁心内表面的绝缘的效果。

第41实施例

第28实施例、第34实施例中所示的筒状绝缘物108内的筒状空间118一方被固定件堵住。因此事故电流断路后容易在上述空间中残留电极金属蒸气等高温的气体和熔融物。这些妨碍筒状空间118的绝缘恢复而成为再次点弧的原因。进而如果上述熔融物附着在静触头表面上，则成为断路后再次通电时的异常温度上升的原因。

图95是表示本第41实施例的筒状绝缘物108的断面，闭合状态的可动件101的动触头一侧的一部分，以及固定件105的静触头一侧的一部分的图。在筒状绝缘物108内，设有与筒状空间118连通的蓄压空间135。如果如图95中所示，把蓄压空间135设在筒状绝缘物108的静触头106一侧，则在大电流电弧产生中靠蓄积在蓄压空间135中的压力，从电弧熄灭前到电流断路后产生从蓄压空间135经由筒状空间118向筒状绝缘物108外放出的流动。示出此一状态的是图96、图97。图96示出断路动作时产生的大电流电弧引起压力在蓄压空间135中蓄积的状态。图97示出电流即将断路前，也就是电弧即将熄灭前的状态，用箭头表示从蓄压空间135经由筒状空间118向外部放出的流动。此一箭头的流动在成为喷嘴状的筒状空间118中为最快，靠此一高速的流动夺走电弧的热量而促进电弧的熄灭。进而由于上述高温的气体和熔融物通过此一流动向外部排出，所以筒状空间118的绝缘迅速恢复，并且可以防止对静触头表面的熔融物附着。

第42实施例

图98中示出第41实施例的固定件105的透视图。在该图中，用绝缘物136覆盖着静触头106周围的固定导体107的部位。如果这样把绝缘物136配置在静触头的周围，则由于在大电流电弧产生时蒸气由绝缘物136产生而蓄积在蓄压空间135中的压力升高，所以电流断路时的经由筒状空间118的流动增强，上述灭弧作用，上述绝缘恢复作用，以及上述防止对静触头表面的熔融物附着的作用增强。

第43实施例

图99中示出第43实施例的固定件105部分的剖视图。在该图中，与图95的实施例不同，不是把蓄压空间135设在固定件105的静触头106的对峙侧的表面一侧，而是设在静触头106的周围。即使取为这种配置，也可以得到与图95的实施例同样的效果，而且组装变得简单了。

第44实施例

由于在第28实施例、第34实施例中所示的固定件上未设置引弧器等固定件一侧电弧点移动的零件，所以固定件一侧电弧点始终存在于静触头上。因此即使在断路动作后半中电弧也难以接触于灭弧板，无法有效地利用灭弧板的电弧冷却效果，电弧的热量使灭弧单元壳体内压力上升，容易产生壳体破裂。

因此在本第44实施例中，如图100中所示，设置与固定件105的静触头一侧端部电气上连接起来的引弧器138，构成为使引弧器138的与固定件105的连接端部对峙的前端部138a在静触头106的灭弧板119一侧的位置上从筒状绝缘物108露出。如果像这样设置引弧器138，则由于断路动作时的动触头102转动到筒状绝缘物108所围成的空间118外之后，如图42中所示，固定件一侧电弧点移动到引弧器138的前端部138a，所以可以使电弧有效地接触于灭弧板119。借此，电弧被灭弧板119冷却而温度降低，灭弧单元壳体内压力上升得到抑制。通过此一内压力抑制可以降低壳体强度，成本降低成为可能。

第45实施例

在图100中所示的实施例中，筒状空间118与引弧器前端部138a之间的筒状绝缘物108的高度构成为比引弧器的前端部138a要低些。在这种构成中，在动触头102从筒状空间118出来的瞬间，在静触头106与动触头102间流过的电流的一部分成为在引弧器前端138a与动触头102间流过的分流状态，有时电弧电压降低。此一电弧电压的降低如果发生在电流峰值以前，则电流峰值大幅度地增大，限流性能大幅度地降低。此外即使从上述分流状态成为电流仅在引弧器前端部138a与动触头102间流过的转移状态，也由于固定件一侧电弧点移动到绝缘物所围成的筒状空间108之外，所以电弧电压比静触头106与动触头102间有电弧时降低，断路时间加长，通过能量变大。

因此在本第45实施例中，如图101中所示，使引弧器前端部138a低于筒状绝缘物108的高度，把引弧器前端部138a周围的绝缘物构成为研钵形。如果这样地构成，则即使可动件101转动而动触头102从筒状空间118出来，也不立刻成为分流状态，可以有效地利用利用高压气氛的电弧电压上升，可以减小电流峰值。此外即使在电弧转移到引弧器138之后，也因为引弧器前端部138a处于研钵形的绝缘物所围成的引弧器筒状空间139内，故电弧电压不会降低，可以缩短断路时间，导致通过能量的降低。

第46实施例

第46实施例示于图102。在本实施例中，用断面比较小的管路140把配置有静触头106的筒状空间118和配置有引弧器前端部138a的研钵形的引弧器筒状空间139连通起来。如果这样地构成，则在电流断路时在筒状空间118内产生的热气体的一部分经由管路140充满包围引弧器前端部138a的引弧器筒状空间139。在短路电流等大电流断路时由于大量的热气体产生并充满灭弧单元壳体内，所以经由管路140到达空间139的热气体的影响表现得不显著。因此表现出与第18实施例几乎相同的特性。但是在过负荷电流等比较小的电流断路时，不产生充满灭弧单元壳体内的程度的大量的热气体。因此借助于经由管路140到达引弧器筒状空间139的热气体，引弧器前端部138a附近成为导电性比其他部分要高的状态，与没有管路140的场合相比促进电弧向引弧器138的转移。因而在断路动作开始后很早的时期电弧就向引弧器138转移，由于靠灭弧板119来冷却、分割，所以可以缩短断路时间并且减少静触头106的损耗。

第47实施例

下面就图103来说明本发明的第47实施例。图103是表示本实施例的可动件101的透视图，可动件101由动触头102，可动臂垂直部103，可动臂水平部104a、104b、104c，以及覆盖可动件臂部的静触头一侧的面的绝缘物141来构成，成为大体上钩形的形状。这样一来，通过把可动件101制成大体上钩形，即使在采用筒状绝缘物108的场合，也可以拉近闭合状态的固定导体107与可动臂水平部104c的距离。

图105是表示本实施例的闭合状态的可动件101、固定件105，以及筒状绝缘物108的图，图中用箭头表示电流的流动。从该图可以看出，在事故电流发生时产生电磁断开力的分别流过固定导体107和可动臂水平部104c的方向相反的电流比例如图1中所示的采用L字形的可动件的场合更加接近，电磁排斥力增大，断开速度提高。

但是如图104中所示，如果可动件101的转动角θ变大，则把可动件101制成钩形使电弧接触于可动臂部而分流的可能性增加。如果电弧像这样接触于可动臂，则不仅可动臂熔融变细无法维持能耐受开关的足够的机械强度，而且断路动作后半的电弧电压降低，限流性能恶化。因此有必要用绝缘物141至少覆盖从静触头106表面能看到的可动臂的动触头102的可动件转动中心一侧的部位。如果可动件101的转动角θ变大，则在第28实施例中所示的大体上L字形的可动件上有时也产生这种向可动臂的分流，上述这种可动臂的绝缘成为必要的。

第48实施例

图106中示出本发明的第48实施例。通常可动件101的转动中心支承于传递机构部的开关动作的零件，例如转盘122上。因而固定件105与可动件转动轴113的距离不能小于某个值。因此如果如图106中所示把可动件101的形状制成大体上S字形，比图103中所示的大体上钩形的可动件增加一个弯曲部，则由于不用拉远可动臂水平部104c与固定导体107的距离，而可以把可动件转动轴113保持在转盘122上，所以即使在转动轴113远离固定导体107的场合也可以在事故电流发生时得到大的电磁断开力。

第49实施例

图107中示出本发明的第49实施例。在该图中示出闭合状态的大体上L字形的可动件101，和对着可动臂水平部104的固定导体107的部位弯曲得接近可动臂水平部104的固定件105。这样一来即使使固定导体107一侧靠近可动臂也有与第43实施例同样的效果。进而在本实施例中，由于可动件101成为大体上L字形，所以比第47实施例或第48实施例中所示的大体上钩形的可动件或大体上S字形的可动件可以减小惯性矩，因此更高速的断开成为可能。

第50实施例

如第37实施例的说明中所述，在图76中所示的实施例中，因为采用大体上L字形的可动件，故可动件一侧的电弧点难以移动到可动件101的灭弧板一侧的端面上，即使在断路动作后半中也难以接触于灭弧板119。因此无法利用灭弧板的电弧冷却效果，电弧的热量使灭弧单元壳体内压力上升，容易产生壳体破裂。为了防止这种情况，有必要使电弧接触于灭弧板而冷却之，迅速地进行灭弧。

在图108中所示的本实施例中，在完全断开位置的可动件101的前端部的上方设置对峙电极142，借此使电弧点移动到L字形的可动件101的灭弧板一侧端面上，使电弧有效地接触于灭弧板119。

此外在本实施例中，构成为使包围筒状空间118的筒状绝缘物108的可动件转动中心的对峙侧的壁高低于可动件转动中心一侧的壁高，也就是说，使筒状空间118的上表面朝向灭弧板119一侧。如果取为这种构成，则如图109中所示，在断路动作时的动触头从筒状空间118出来后立即产生图中箭头所示的热气体从筒状空间118向灭弧板119方向的流动，由于电弧变得容易接触于灭弧板119，所以可以迅速地冷却电弧，并熄灭之。

再者虽然在图108中采用板状的对峙电极142，但是即使如图110中所示采用一边对着可动件101的灭弧板一侧端面配置的L字形的对峙电极142，也可以使电弧点移动到L字形可动件101的灭弧板一侧端面上。

第51实施例

虽然在上述第50实施例中，采用对峙电极使电弧接触于灭弧板，但是如果如图111中所示把马蹄形的灭弧板119的缺口部的中心位置M2设在筒状绝缘物108所围成的筒状空间118的可动件转动中心的对峙侧的端面位置M1的可动件转动中心一侧，则不用对峙电极而使电弧接触于灭弧板119成为可能。但是由于如果上述缺口部的位置M2与图中单点划线所示的可动件前端部描画的轨迹相交则灭弧板119妨碍可动件101的转动，所以上述缺口部的位置M2有必要位于上述单点划线与上述位置M1之间。

此外在图111中，马蹄形铁心143从可动件转动中心的对峙侧包围筒状绝缘物108。由于电流比较小的过负荷电流的电弧或短路电流断路动作时的电流即将断路前的小电流的电弧借助于此一铁心143被推到可动件转动中心的对峙侧的筒状空间118内壁上，所以由灭弧板119来冷却，并且还由从筒状空间118内壁产生的蒸气来冷却，被可靠地断路。

第52实施例

下面用图112来说明本发明的第52实施例。在图112中，与第51实施例不同，固定件105直接连接于端子部115，可动件101经由滑动接触件110由端子116与继电器部电气上连接起来。此外图113中所示的固定件105具有日本特开平6-20547号公报中所公开的现有技术的固定件形状，有着与闭合状态的可动臂水平部大体上平行且方向相反的电流所流过的电路145c。固定件105由与筒状绝缘物108整体形成的绝缘物146至少覆盖着除了静触头106附近外从闭合状态的动触头102能看到的部位。

虽然在第51实施例中作为与闭合状态的可动臂水平部104大体上平行且方向相反的电流所流过的电路配置了固定导体107和导体121，但是在本实施例中，电路145c相当于前述电路。进而电路145b造成的磁场也贡献于可动件101的断开电磁力。此外由于可以缩短灭弧室内的导体长度所以成本降低是可能的，进而结构变得简单了组装性提高。此外容易确保绝缘距离。

第53实施例

本发明的第53实施例示于图114、图115。图114是表示本实施例的固定件105的图，把图113的固定件105的上下方向的电路145b的一部分置换成水平方向的电路145c’和上下方向的电路145d。图115是表示闭合状态的可动件101、图114中所示的固定件105、筒状绝缘物108以及与筒状绝缘物108整体形成的覆盖固定件的绝缘物146的剖视图，图中用箭头来表示电流方向。从该图可以看出，通过采用图114的固定件形状，可动臂水平部104与固定件101的电路145c’大幅度地接近，事故电流的断路时的电磁断开力比图113中所示的实施例增大。

第54实施例

本发明的第54实施例示于图116。此外该图的固定件形状示于图117。图117中所示的固定件中，与图113的实施例同样，也有与闭合状态的可动臂水平部104大体上平行且方向相反的电流所流过的电路145c。但是电路145e、145f的电流产生妨碍可动件101断开的方向的磁场。为了把此一妨碍断开的磁场的影响减至最小限度，在固定件上设置槽口147，把电路145e、145f配置在从包含可动臂101转动轨迹的面向左右错开的位置上。如果取为这种构成，则虽然断开速度比图113的实施例变慢而限流性能降低，但是固定件105的加工变得简单了并且材料费也可以降低，可以实现廉价的具有限流功能的断路器。再者即使采用图118中所示的固定件形状也有同样的效果。

第55实施例

图119是表示根据本发明的第55实施例的三极限流装置的透视图，画成切除了壳体230的一部分以便看清内部构成。此一三极限流装置与图150中所示的现有技术例同样，通过与断路器串联连接地使用，可以构成三极限流断路器。图120是表示图119的三极限流装置的闭合状态的一个极的导体构成和筒状绝缘物208和绝缘罩209的透视图，画成切除了筒状绝缘物208和绝缘罩209的一部分以便看清构成导电部的部分的形状。

在图119中，201是可动件，208是包围闭合时的触头对的筒状绝缘物，209是覆盖固定件的绝缘罩，210是滑动接触件，211是作为给触头对赋予接触压力的加力机构的弹簧，212是弹簧挂钩，213是可动件201的转动轴，214是连接导体，215a、215b、215c、216a是端子部，219是灭弧板，226是排气口，230是绝缘物壳体。

在图120中，201是由动触头202、固定着此一动触头202的可动臂垂直部203以及与此一可动臂垂直部203大体上垂直的可动臂水平部204来构成的大体上L字形的可动件。此一可动件201与由静触头206和固定导体207来构成的固定件205组成一对接触件对，可动件201由作为赋予接触压力的加力机构的弹簧211朝固定件205加力。可动件201以可动件转动轴213为中心转动自如地支承着，经由滑动接触件210和连接导体214与端子部215a电气上连接起来。另一方面固定件205靠筒状绝缘物208和绝缘罩219覆盖除了静触头206附近和与端子部216a的连接部附近以外的部位。图中所示的多个箭头表示通电时的电流路径，可动臂水平部204的电流和固定导体207的电流，大体上平行且方向相反地流过。闭合状态的接触件对与端子部215a、216a的连接线大体上垂直地配置着。

这里像前述第1实施例的说明文字中用图2至图4所示的那样，所谓在电弧式限流装置内在高压力下有效地提高在限流断路动作时产生的比较短的间隔的大电流电弧的电弧电压用的条件，在图121中所示的实验装置中，使数cm以下的短间隔大电流电弧的气氛压力P变化而测定电弧电压变化的结果示于图122的曲线图。在图121的实验装置中，由于使圆棒形的电极相对着并产生电弧，所以电极间距离等于电弧长度。从图122(a)可以看出，在电弧电流值比较小的场合，电弧气氛压力P一升高则电弧电压几乎随着电弧长度而升高。另一方面，如图122(b)中所示，在电弧电流值比较大的场合，除了电弧长度比较长的场合之外即使电弧气氛压力升高电弧电压也几乎不变化。

如果取图122中所示的气氛压力P高的场合的电弧电压V(P-高)与气氛压力P低的场合的电弧电压V(P-低)之比R画成曲线图，则成为如图123中所示。从图123可以看出，电弧长度越长则电弧电流值比较大的场合的电弧电压上升率R越高。另一方面，如果电弧长度未超过某个值，则电弧电流值比较大的场合的电弧电压上升率R几乎不增加。根据以上情况，所谓在短间隔大电流电弧中，通过提高电弧气氛压力来有效地提高电弧电压用的条件，必须同时满足(a)电弧电流比较小，(b)电弧长度长这两点。

在发生短路等事故的场合，从事故刚发生起电路电流立即急剧增大。因而为要满足上述两个条件而用高的气氛压力来提高电弧电压从而限制事故电流，有必要(1)至少在电弧刚产生后立即(事故刚发生后立即)造成高压气氛，(2)在电弧电流比较小时(事故刚发生后立即)加长电弧长度。在事故电流增大后，即使提高气氛压力限流性能也不会提高多少。进而，事故电流增大之后的高压气氛不仅不会多么有助于限流性能提高，而且成为壳体等损坏的原因。

在图119、图120中所示的限流装置中，如果因短路事故等的发生而通过电流急剧增大，则触头接触面处的电流集中引起的电磁排斥力F1和前述可动臂水平部204的电流与固定导体207的电流引起的电磁排斥力F2，使得触头克服弹簧211引起的势能力而断开，在触头间产生电弧A。此一状态的触头附近的情况示于图124。随着电弧的产生，虽然上述触头接触面处的电流集中引起的电磁排斥力F1消失，但是可动臂水平部204的电流与固定导体207的电流引起的电磁排斥力F2继续使可动件201朝断开方向转动。

此外如图124中所示，随着电弧产生，因电弧的热量而从筒状绝缘物208的内表面产生大量的蒸气，在筒状绝缘物208所围成的筒状空间218中产生高压气氛。通过此一筒状空间218的高压的产生，可动件201受到压力差引起的断开力Fp。此一压力差引起的断开力Fp和上述电磁力F2使得可动件201高速转动，触头高速断开。由于此一高速断开使得电弧长度在高压气氛中急剧拉长所以电弧电压迅速升高，事故电流达到峰值。

如上所述在本实施例中，用筒状绝缘物208与自己电流引起的电磁开关力实现了高压气氛与高速断开机构的并用，但是为了得到优良的限流性能上述并用是必不可少的。在图125中示出(a)不用高速断开机构的场合和(b)用高速断开机构的场合的筒状绝缘物的效果。在该图中，ts是事故发生时刻，t0是触头断开时刻，V0是触头间的电极降下电压，虚线是电源电压波形。图125(a)是不用高速断开机构的场合，在电弧电压追上电源电压的时刻t1(有筒状绝缘物时)、t2(没有筒状绝缘物时)分别达到电流峰值Ip1、Ip2。如果不用高速断开机构，则由于电弧长度的增加比事故电流的增加要慢些，所以即使在筒状绝缘物中造成高压气氛，电弧长度也短而难以满足电压上升的上述条件。因而，在图125(a)中，即使用筒状绝缘物，电流峰值Ip的改善程度ΔIp＝Ip2-Ip1也不大。

另一方面，在图125(b)中所示的用高速断开机构的场合，由于在事故电流变大之前电弧长度已经充分拉长，所以在高压气氛中可以满足电弧电压上升的上述条件。可以看出如果令电弧电压追上电源电压的时刻t1’(有筒状绝缘物时)、t2’(没有筒状绝缘物时)的电流峰值Ip分别为Ip1’、Ip2’，则电流峰值Ip的改善程度ΔIp’＝Ip2’-Ip1’比不用高速断开机构的场合的电流峰值Ip的改善程度ΔIp戏剧性地加大。

可是在本发明中，为了在可动件断开之后立即使电弧气氛压力成为高压而配置筒状绝缘物208以便包围静触头206。因触头间产生的电弧的热量而从配置在静触头附近的绝缘物产生大量的蒸气的配置，示于例如日本特开平7-22061号公报的图16、图17。但是在此一现有技术例中，配置在静触头附近的绝缘物取为从左右夹着闭合状态的可动件的形状，从绝缘物产生的蒸气立即向闭合状态的可动件前端一侧和可动件转动中心一侧流出，无法使电弧气氛成为足够高压。为要使电弧电压急剧地升高，有必要把断开初期的电弧封闭在由静触头和动触头和筒状绝缘物所围成的空间中，为了电弧电压升高速度提高的大幅度增加，把包围静触头的绝缘物形状取为筒状是必不可少的。

可动件201从图124的状态进一步转动，到达最大断开位置的状态示于图126。在此一状态下动触头202位于筒状空间218外，产生足够高的电弧电压。进而由于如图126中箭头所示，从筒状空间218沿着电弧柱的轴向的绝缘物蒸气的流动(空心箭头所示)夺走电弧的热量而冷却电弧，所以电弧电阻变得更大，事故电流迅速地趋于零点。因而可以进一步减小作为限流性能的指标之一的通过能量。

此外如图119中所示在可动件断开方向一侧(筒状绝缘物208的开口部一侧)的壳体壁上设置排气口226，借此可以加快图126中空心箭头所示的绝缘物蒸气的流动，可以很容易地吹散动触头202附近的电极金属蒸气。借此为了使电极间的电流断路而产生足够的绝缘恢复也是可能的，即使串联连接地使用断路能力低的断路器，也可以得到能够可靠地使电流断路的可靠性高的限流装置。

此外如上所述在电流峰值后的断路动作后半中，通过使动触头202移动到筒状空间218外，限制不是有效地结合于电弧电压的上升的来自筒状绝缘物208的蒸气产生，可以防止内压力增大到超过需要。

可是在本实施例中，与图149中所示的具有两对接触件的现有技术例不同，由于用一对接触件可以得到高的限流性能，所以能得到低阻抗的限流性能上优良的限流装置，对要求大的通电容量的电路的运用变得容易了。

此外像图150中所示的现有技术例那样，在把限流装置与断路器直接连接而使用的场合，如果考虑到向配电盘的收容性，则显然限流装置的宽度W最好是等于或小于断路器的宽度W。在现有技术的并列配置两对接触件对的构成中，为了满足这种宽度W的限制而无法加厚与可动件转动的面平行的壳体侧壁的厚度，因为防止电流断路时的内压力上升引起的损坏，故以薄壁用强度强的高价的绝缘材料来制造壳体。但是在本实施例中，由于为要得到高的限流性能仅用一对接触件对，所以即使在如上所述有宽度W的限制的场合，也可以加厚上述壳体侧壁的壁厚，因此可以用廉价的材料来制造壳体。相反如果用本实施例，则因为电弧引起的壳体内压力上升得到抑制，故减薄壳体壁的壁厚而使用两对接触件对也是可能的。

第56实施例

下面就图127来说明本发明的第56实施例。图127是表示根据第56实施例的限流装置的内部构成的剖视图，弹簧等省略了图示。本实施例与图119中所示的第55实施例不同之处在于，端子部215、216设在离壳体230的安装面(底部)296为H’高的位置上。因此在本实施例中，为了确保可动件201的臂与固定件205的平行配置电路部分而且进行与端子部215、216的连接，把固定导体207的下部弯成U字形连接到端子部216，并且可动件201用可挠导体272将其弯成大体上U字形连接到端子部215。

可是像图150中所示的现有技术例那样，在把限流装置与断路器直接连接而使用的场合，有必要把限流装置的端子部设在离安装面H’高的位置上，以便限流装置与断路器的端子部直接连接。此外如果考虑对配电盘的收容性，则限流装置的高度H显然宜等于或低于断路器高度。在这种外形的限制下，为了在闭合状态的可动件201和固定件205上足够长地设置高速断开所需要的大体上平行且方向相反的电路(以下称为排斥电路)，如图127中所示，有必要把固定导体107制成大体上U字形在固定件一侧的电路的安装面296一侧返回，并且把可动件转动轴213设在端子部215、216的高度的安装面296一侧的低的位置上。

如果采用上述这种构成，则即使是上述这种有外形限制的场合也可以得到为了得到限流性能所需要的排斥电路长度。但是由于图127中空心箭头所示的电流分量产生的磁场起妨碍可动件的高速断开的作用，所以在与第55实施例相同的排斥电路长度的场合，断开速度比第55实施例降低。因此在上述高度H和端子部高度H’的限制下，比第55实施例进一步提高可动件的断开速度的是下面的第57

实施例。

第57实施例

本发明的第57实施例示于图128。图128是表示第57实施例的限流装置的内部构成的剖视图，弹簧等省略了图示。在本实施例中，与第56实施例不同，可动件201靠可挠导体272与设在远侧，也就是固定件205的背后的端子部216，此外固定件205延长固定导体207与设在远侧，也就是可动件201的背后的端子部215分别电气上连接起来。把静触头206与端子部215电气上连接起来的固定导体207由电路207a、207b、207c来构成。207a是形成排斥电路的电路，207b是一端连接到电路207a，与闭合状态的可动件201的可动臂垂直地配置在可动件201的下方的电路，207c是连接电路207b的另一端与端子部215的电路。

这里闭合状态的接触件对的排斥电路与端子部215、216的连接线大体上垂直地配置着，在对着可动件前端部的位置上设有多个马蹄形的灭弧板219。此外，固定件205的固定有静触头206的端部一侧的固定导体向上方延长，在所延长的导体238上设有从绝缘物罩209a向灭弧板219一侧露出的引弧器234。

在上述这种电路配置中，由于在闭合状态下流过固定导体207的电流造成的整个磁场沿使可动件201断开的方向起作用，所以在短路断路时可动件201更加高速断开。因而通过把上述电路构成与作为产生高压气氛的机构的筒状绝缘物208并用，可以大幅度地改善电弧电压的升高，进一步提高限流性能。

可是在本发明中，因为在电流断路时在筒状绝缘物208内产生电弧，故静触头206一侧的电弧点受到筒状绝缘物208的内径的限制，电流密度上升。借此有时静触头206的损耗加大，限制了可能的限流动作次数。但是在本第57实施例中，如前所述，在静触头206的上方设有电弧A转移的引弧器234，如图129中所示，在可动件201转动而动触头202移动到筒状空间218外的限流动作后半中，动触头202一侧的电弧喷出方向从静触头206改变方向成指向灭弧板219一侧。此外，电弧因流过固定导体207a、207b、207c和可动件201的电流而朝灭弧板219方向受到电磁力。借助于这些电弧驱动力，固定件205一侧的电弧点从静触头206向引弧器234移动。因而抑制了静触头206和筒状绝缘物208的消耗，得到能够反复使用的耐久性优良的限流装置。

进而如图129中所示，通过电弧转移到引弧器234而电弧更强地接触于灭弧板219，由于电弧的热量被灭弧板219的蒸发潜热夺走而电弧温度降低，所以可以减少断路动作后半的壳体内压力上升。一般来说配线用断路器中所用的模制材料对冲击应力的机械强度比对静态应力的机械强度要大些。因而断路动作后半中的壳体内压力的降低有着防止用模制材料制成的壳体的破裂的效果。

虽然如前所述通过使静触头206一侧的电弧点转移到引弧器234可以降低静触头206的消耗，但是在电弧转移到引弧器234的瞬间静触头206附近的电弧向筒状空间218外移动，靠筒状空间218的高压气氛而升高的电弧电压降低。如果此一电弧电压的降低发生在电流峰值之前，则电流峰值大幅度地增大，限流性能大幅度地降低。此外若是上述电弧电压的降低发生在电流峰值之后，则限流动作后半的电流的减小速度降低而断路时间加长，通过能量变大。解决这类问题的是下面的第58实施例。

第58实施例

本发明的第58实施例示于图130。在图130中所示的第58实施例中，把引弧器234周围的绝缘罩209a制成筒状，形成引弧器筒状空间239。这样一来，即使可动件201转动而动触头202从筒状空间218出来，静触头一侧电弧点也不立刻向引弧器234转移，能够有效地利用利用筒状空间218内的高压气氛的电弧电压上升，可以把电流峰值抑制到很小。此外电弧转移到引弧器234后，也因为引弧器234位于由筒状的绝缘罩209a所围成的引弧器筒状空间239内，故电弧电压不降低，可以缩短断路时间，导致通过能量的减小。

第59实施例

在本发明中，例如如图120中所示，为了在筒状绝缘物208内在断开初期产生电弧而可动件201的前端部成为大体上L字形的形状。因此由于可动件201一侧的电弧点难以从动触头202移动到可动件201的灭弧板一侧的端面上，所以即使到了断路动作后半可动件一侧电弧喷出方向也不指向灭弧板方向，电弧难以接触于灭弧板219。因此不能有效地利用灭弧板219的电弧冷却效果，有时招致在限流动作后半中与电弧电压上升无关的不必要的壳体内压力上升。

因此在本第59实施例中，如图131中所示，在可动件201的背后设置一端电气上连接到连接导体214，另一端向灭弧板219一侧延伸的，与可动件201几乎同电位的转移电极237，构成为使动触头202一侧的电弧点转移到转移电极237而朝灭弧板219方向移动。此外与第57实施例、第58实施例同样，取为固定件205一侧电弧点也靠引弧器向灭弧板219一侧转移的构成，电弧可靠地靠灭弧板219来分割、冷却。因而可以防止限流动作后半中的不必要的壳体内压力上升。

第60实施例

如前所述，在本发明中，因为可动件前端部成为大体上L字形的形状，故可动件201一侧的电弧点难以移动到可动件201的灭弧板一侧的端面上。因而可动件一侧的电弧点附近的电流集中于动触头202，动触头202的消耗容易变大。因此在本第60实施例中，如图132中所示，在转移电极237a上设置断开状态的可动件201的前端部进入的槽口247，取为与图131中所示的棒状转移电极237相比，在限流动作中的比较早的时期使动触头一侧电弧点可靠地转移到转移电极237a的构成。

转移到转移电极237a的电弧靠灭弧板219的吸引作用和流过固定件205和转移电极237a的电流引起的电磁驱动力向转移电极237a的前端部驱动而迅速拉长电弧长度，电弧电压上升。通过这种在比较早的时刻的从可动件201向转移电极237a的转移，动触头202的损耗可以比第59实施例者大幅度地减少，限流装置的耐久性提高。

第61实施例

本发明的第61实施例示于图133。图133是表示固定件205的静触头206一侧端部附近和可动件201的前端部和灭弧板219的局部剖视图，可动件201处于断开动作中途的位置。其他虽然未画出，但是为与图119中所示的实施例基本上相同的构成。图133中所示的筒状绝缘物208成为向筒状空间218的开口端一侧扩大的形状，构成为使远离可动件转动中心(转动轴213，未画出)一侧的筒状绝缘物壁喇叭形地扩大。由于在筒状空间218内产生的高压蒸气的流动借助于此一筒状绝缘物208的形状如图中的箭头所示向灭弧板219流动，所以触头间的电弧靠此一蒸气流向灭弧板219拉长。

此一靠蒸气流把电弧引向灭弧板219的作用如图中所示通过使远离可动件转动中心一侧的筒状绝缘物壁的高度低于接近可动件转动中心一侧的壁高而被强化。这样一来，如果取为能够有效地利用灭弧板219引起的电弧冷却效果的构成，则由于能够防止电弧的热量引起灭弧单元壳体内压力上升，可以降低壳体的机械强度，所以关系到成本降低。

第62实施例

本发明的第62实施例示于图134。图134是表示筒状绝缘物208和固定件205的静触头一侧端部的局部剖视图，筒状绝缘物208由形成筒内表面的绝缘物208a和其周围的绝缘物208b来构成。绝缘物208a由具有一暴露于电弧立即产生大量的蒸气的性质的材料，例如少量包含或者不包含玻璃纤维等加固材料的树脂材料来形成，绝缘物208b由机械强度高的强化树脂或者陶瓷来形成。

如果采用这种构成，则由于可以把机械上不能耐受在筒状空间218内产生的高压力的材料用作筒状空间内表面的材料，所以能够与机械特性无关地运用产生大量的蒸气的物质，可以提高断开初期的筒状空间218内的压力上升速度，由于电弧电压急剧升高，所以限流性能提高。

第63实施例

本发明的第63实施例示于图135、图135是表示筒状绝缘物208和固定件205的静触头一侧的端部和可动件201的动触头一侧前端部的局部剖视图，图中用虚线来表示可动件201的离转动中心最远的部位因断开动作而描画的轨迹。筒状绝缘物208的对着可动件前端部的表面形成为与此一虚线保持一定的间隙。

由于一般来说可动件201的转动中心设在触头接触面的上方(远离固定件一侧)，所以可动件201的轨迹从静触头位置向远离可动件转动中心一侧鼓出。因此如果把筒状绝缘物208的对着可动件前端部的表面取为竖直的，则有必要把上述表面配置在远离静触头206的位置上，而筒状绝缘物208所围成的筒状空间218体积加大。因此，有时为了造成足够高的高压气氛要花时间。所以如果沿着上述可动件前端部的轨迹形成筒状绝缘物208的内表面，则可以减小同一断开距离下的筒状空间218的体积，提高上述空间的压力上升速度，由于电弧电压急剧升高，所以限流性能提高。

第64实施例

本发明的第64实施例示于图136。图136是表示筒状绝缘物208和固定件205的静触头一侧的端部和可动件201的动触头一侧前端部的局部剖视图，由筒状绝缘物208的向筒内表面一侧伸出的绝缘部位208c覆盖着固定件205的端部的静触头206的周围。其他虽然未画出，但是为与图119中所示的实施例基本上相同的构成。

筒状绝缘物208所围成的筒状空间218一般考虑可动件201的开关动作时的轨迹或摇晃而具有比静触头206的接触面要大的断面。因此在未设置上述绝缘部位208c的场合，如果从可动件201一侧来看静触头206接触面，则看到在静触头206的周围露出固定导体207的一部分。如果在断路动作时产生电弧，则静触头一侧的电弧点扩展到此一露出部。与此相反，如果有绝缘部位208c，则固定件一侧的电弧点受到静触头206的面积的限制，静触头附近的电弧直径比没有绝缘部位208c的场合收窄而电弧电压升高。此外由于蒸气产生量增加了从绝缘部位208c产生的绝缘物蒸气的部分，能够迅速地形成足够的高压气氛，所以限流性能提高。

第65实施例

本发明的第65实施例示于图137。图137是表示筒状绝缘物208和固定件205的静触头一侧的端部和可动件201的动触头一侧前端部的局部剖视图，包围筒状空间218的筒状绝缘物208的壁内，使靠近可动件转动中心一侧的壁高比远离可动件转动中心一侧的壁高要低些。其他虽然未画出，但是为与图119中所示的实施例基本上相同的构成。

在断路动作时触头间产生的电弧中，靠流过固定导体207和可动臂水平部204的电流而在可动件转动中心的对峙侧上产生电磁驱动力。因而位于筒状空间218内的电弧更强地接触于远离可动件转动中心一侧的壁。此外虽然为了使可动件201高速断开减小可动件201的惯性矩是有利的，但是如果取决于筒状绝缘物208的筒高的可动臂垂直部203加长，则可动件惯性矩增加。因此如图137中所示，通过使筒状绝缘物208的靠近可动件转动中心一侧的壁高比远离可动件转动中心一侧的壁高要低些，可以缩短可动臂垂直部203的长度而减小惯性矩，而且可以产生足够的筒状绝缘物蒸气而造成足够的高压气氛，限流性能进一步提高。

第66实施例

下面就图138来说明本发明的第66实施例。图138是表示本实施例的可动件201的透视图，可动件201由动触头202，可动臂垂直部203，由部位204c、204d、204e来构成的可动臂水平部204，以及覆盖可动件臂部的静触头一侧的面的绝缘物241来构成，成为大体上钩形的形状。这样一来，通过把可动件201制成钩形，即使在采用筒状绝缘物的场合，也可以拉近闭合状态的固定导体与可动臂水平部204e的距离。再者其他虽然未画出，但是为与图119中所示的实施例基本上相同的构成。

图139是表示本实施例的闭合状态的可动件201、固定件205、以及筒状绝缘物208的图，图中用箭头表示电流的流动。从该图可以看出，在事故电流发生时产生电磁断开力的分别流过固定导体207和可动臂水平部204e的方向相反的电流比例如图120中所示的采用L字形的可动件的场合更加接近，电磁排斥力增大，断开速度提高。

但是如图140中所示，如果可动件201的断开状态的转动角θ变大，则把可动件201制成钩形使电弧接触于可动臂部而分流的可能性增加。如果电弧像这样接触于可动臂，则不仅可动臂熔融变细无法维持能耐受开关的足够的机械强度，而且断路动作后半的电弧电压降低，限流性能恶化。因此有必要用绝缘物241至少覆盖从静触头206表面能看到的可动臂的动触头的可动件转动中心一侧的部位。如果可动件201的转动角θ变大，则在第55实施例中所示的大体上L字形的可动件上有时也产生这种向可动臂的分流，上述这种可动臂的绝缘成为必要的。

第67实施例

图141中示出本发明的第67实施例。通常在可动件201的转动中心附近配置着转动自如地，而且电气上连接起来的零件。例如在图120中所示的实施例中，配置着滑动接触件210。此外如图120中所示，在用扭力弹簧211产生接触压力的场合，在可动件转动中心附近配置着弹簧。因而固定件205与可动件转动轴213的距离不能小于某个值。

因此如果如图141中所示把可动件201的形状弯曲成大体上S字形，比图139中所示的大体上钩形的可动件增加一个弯曲部，则由于不用拉远可动臂水平部204e与固定导体207的距离，而可以配置上述滑动接触件和扭力弹簧等，所以即使在转动轴213远离固定导体207的场合也可以在事故电流发生时得到大的电磁断开力。再者其他虽然未画出，但是为与图119中所示的实施例基本上相同的构成。

第68实施例

图142中示出本发明的第68实施例。在该图中示出闭合状态的大体上L字形的可动件201，和对着可动臂水平部204的固定导体207的部位弯曲得接近可动臂水平部204的固定件205。再者其他虽然未画出，但是为与图119中所示的实施例基本上相同的构成。这样一来即使使固定导体一侧靠近可动臂204也有与第67实施例同样的效果。进而在本实施例中，由于可动件201成为大体上L字形，所以比第66实施例或第67实施例中所示的大体上钩形的可动件或大体上S字形的可动件可以减小惯性矩，因此更高速的断开成为可能。

第69实施例

虽然在第55实施例中示出了有一对接触件对的限流装置，但是如果用现有技术例的图152和153中所示的那种有两对接触件对的导体配置，把两个可动件前端部制成大体上L字形，在两个静触头的周围配置图2中所示的那种筒状绝缘物，在限流动作时使筒状空间内产生两个串联电弧的话，则限流性能更加提高。借此由于保护电路中串联连接的电磁开关器的能力提高，所以可以降低电磁开关器的耐熔敷性，作为配电系统整体可以降低成本。

再者，把第55实施例至第69实施例中所示的限流装置，连接到具有使由此一限流装置减小了的电流断路的能力的断路器的纵长方向，借此可以得到限流性能上优良的断路器。此时与图150、151中所示的现有技术例同样，如果把限流装置的宽度尺寸和高度尺寸制成不大于上述断路器，则对配电盘的收容性提高。

第70实施例

本发明的第70实施例示于图143至图145。图143除了筒状绝缘物225的形状和由延长连接于固定件205的延长导体292构成的引弧器279之外，基本上是与图38中所示的第16实施例相同的。图143的筒状绝缘物225的筒断面与第16实施例不同，制成向端子部215一侧扩展的形状。此外在固定件205的静触头一侧端部上设有向端子部215一侧延长的引弧器279。

可是，如果例如像图38中所示的第16实施例那样把筒状绝缘物225的筒断面制成与静触头206大体上相同，则由于在短路电流断路时触头间电弧产生时的筒状空间内的压力上升很大，所以电弧电压急剧升高，得到优良的限流性能。由于此一优良的限流性能使断路器的通过能量减小，所以触头对或灭弧板的损耗比现有技术减少。但是，在电路电压比较高的电路中，电弧电压引起的限流作用有时难以显著地表现出来。在这种场合，靠电弧电压无法减小通过断路器的能量，触头对或灭弧板的损耗加大，有时无法进行断路后的再次通电或反复断路。特别是如果像图38中所示的第16实施例那样采用筒断面积比较小的筒状绝缘物，则固定件一侧电弧点始终在高压气氛中处于静触头上，如果未充分减小事故电流则静触头的损耗急剧增加。此外，如果固定件一侧电弧点始终处于固定件上，则即使在额定电流断路等电流比较小的多频度断路中静触头的消耗也很大，有时断路器的通电开关寿命受到限制。

因此在本实施例中，把筒状绝缘物225的筒状空间向端子部215一侧扩展，而且设置静触头206的电弧点移动的引弧器279。如果采用这种构成，则如图144中所示，由于断开后立即产生的电弧借助于电路286b和286c的电流引起的电磁驱动力，和该图中实心箭头所示的从筒状绝缘物的可动件转动中心213一侧的筒壁面产生的蒸气流的力，迅速地向端子部215一侧推出，所以前述静触头206的损耗得到抑制。进而如图145中所示，如果断开距离大到一定程度，则由于固定件一侧电弧点移动到引弧器279的前端部所以电弧变得容易接触于马蹄形的铁制灭弧板219。因此电弧温度降低，壳体内压力上升得到抑制。此外即使在随着电流比较小的多频度的通电开关的筒状绝缘物的筒壁面的炭化或变质而产生沿面电阻降低的场合，也由于电弧被充分引入灭弧板，所以可以用灭弧板引起的灭弧作用使电流断路，断路的可靠性提高。

虽然在图143至图145中示出大体上J字形的固定件形状，但是在图59、114、44、48中所示的固定件的静触头一侧端部上追加引弧器，与前述扩展到引弧器一侧的筒状绝缘物相结合，借此可以得到同样的效果。特别是在静触头附近的可动件转动中心一侧设置着有方向与电弧相反的电流分量的电流流过的电路286d的图40、44、48中，由于电路286d的电流引起的对电弧的电磁驱动力很强，在断开后很早的时刻电弧就移动到引弧器，所以触头消耗改善效果更大。

可是，如果像这样加大筒断面积，则筒状空间的内压力上升变慢，与图38中所示的采用具有比较小的筒状断面的筒状绝缘物的场合相比，刚断开后的电弧电压的升高速度降低。但是如果与现有技术的在可动件的左右配置绝缘物，利用来自此一绝缘物的冷却蒸气使电弧电压升高的手法相比，则由于在断开初期中电弧与可动件转动中心一侧的筒壁面接触，电弧移动到引弧器后被推到端子部215一侧的筒壁面上，所以筒状空间内压力比现有技术要高些，电弧电压的升高速度也比现有技术要快些。此外如图143中所示，两个接触件对处于灭弧单元壳体主体236、灭弧单元壳体盖237(未画出)内，在筒状空间226中产生的电弧引起压力上升不立即向外部排出，使前述壳体236、237内的内压力上升。因而如果用树脂等分解温度比较低的绝缘物来构成筒状绝缘物并从筒状绝缘物产生足够的蒸气，则可以使电弧电压升高而得到足够提高限流性能的压力上升。

第71实施例

本发明的第71实施例示于图146。本实施例除了图146中所示的灭弧板219a之外基本上与第70实施例相同。图146示出事故电流断路动作中的断开距离增大到一定程度的时刻的触头对附近的状态。如图146中所示，在断开距离增大到一定程度的电流峰值以后的断路动作后半中，固定件一侧电弧点移动到引弧器279的前端部。如果在此时筒状空间内的端子部215一侧设置灭弧板219a，则电弧与筒状空间内的灭弧板接触而电弧温度降低，壳体内压力上升得到抑制。因而对壳体要求的机械强度可以降低，壳体成为廉价的。

像以上这样，如果采用本发明，则用一个灭弧装置就可以得到具有优良的限流功能的低成本的限流装置，并且限流性能优良而且阻抗可以减小，触头开关方向的尺寸可以减小。

此外，抑制未有效地结合于限流性能提高的断路时的壳体内压力上升，可以得到能够降低对壳体要求的强度的具有限流功能的限流装置。

此外，因为与设在壳体的两侧面上的端子部的高度位置无关地，制成产生电磁排斥力的可动件、固定件的电路配置，故高速断开成为可能。

此外，通过设置引弧器或转移电极来减少触头消耗，可以得到能耐受反复的使用的可靠性高的限流装置。

此外，通过使设在壳体的对峙侧面上的各自的端子部的高度符合断路器的端子位置而把端子彼此直接连接，与断路器整体地连接而得到限流断路器是很容易的。

进而，如果采用本发明，则用一个灭弧装置就可以得到具有限流功能和断路功能的低成本的断路器，并且限流性能优良而且阻抗可以减小，触头开关方向的尺寸可以减小，此外抑制未有效地结合于限流性能提高的断路时的壳体内压力上升，可以得到能够降低对壳体要求的强度的具有限流功能的断路器。

此外，可动件的开关动作不受筒状绝缘物的妨碍，可以得到限流性能优良，而且开关的可靠性高的具有限流功能的断路器。

此外，即使降低可动件转动中心一侧的绝缘壁的高度以便筒状绝缘物不妨碍可动件的闭合，也产生为要使电弧电压升高的足够的高压气氛，可以得到优良的限流性能。

此外，电弧变得容易接触于灭弧板，可以得到能够可靠地使电流断路的可靠性高的具有限流功能的断路器。

此外，能得到非常大的电磁断开力，断开速度大幅度提高，可以得到限流性能优良的具有限流功能的断路器。

此外，可以可靠地使电流断路，可以得到难以发生起因于绝缘破坏的再次点弧的可靠性高的具有限流功能的断路器。

此外，在断路动作后半静触头一侧的电弧点转移到从筒状地包围静触头周围的绝缘物露出的引弧器前端部上，电弧变得容易接触于灭弧板，电弧被可靠地冷却、灭弧，可以得到能够可靠地使电流断路的可靠性高的具有限流功能的断路器。

此外，由于在电弧灭弧时产生蓄积在蓄压空间内的压力引起的流向排气口的高速气流，吹散触头间的金属蒸气等导电率高的热气体，使电极间的绝缘迅速恢复，所以能够可靠地使电流断路，可以得到难以发生起因于绝缘破坏的再次点弧的可靠性高的具有限流功能的断路器。

此外，电流断路动作中可动臂不被电弧熔融，可以防止可动件机械强度的降低。

再者，如果采用本发明，则因为在闭合状态下把动触头和静触头配置在筒状绝缘物形成的筒状空间内，在断开状态下动触头配置成处于筒状空间外，故电弧产生初期的气氛压力升高，以零件数少的简单构成使断路性能提高，可以抑制不必要的壳体内压力上升。

此外，通过对筒状绝缘物的筒状空间的形状、材质进行种种改变，可以可靠地进行电弧对灭弧板的引导而有效地利用电弧冷却效果，此外电弧引起的蒸气产生容易进行，提高筒状空间内的压力上升速度，使电弧电压迅速地升高，借此存在着可以防止壳体内压力上升的效果。

此外，因为与设在壳体的两侧面上的端子部的高度位置无关地，制成产生电磁排斥力的可动件、固定件的电路配置，故高速断开成为可能。

此外，通过设置引弧器或转移电极来减少触头消耗，可以得到还能耐受反复的使用的可靠性高的限流装置。

此外，通过使设在壳体的对峙侧面上的各自的端子部的高度符合断路器的端子位置而把端子彼此直接连接，与断路器整体地连接而得到限流断路器是很容易的。

工业实用性

根据本发明的限流装置和采用它而具有限流功能的断路器，作为保护电路免遭短路电流等大事故电流之害的装置是有用的。

Claims (15)

1.一种限流装置，其特征在于包括：在各自的一个端部有触头、形成一对接触件对的第1、第2接触件；向上述接触件对施以接触压力的机构；以及筒状地包围在闭合状态的上述触头的周围的筒状绝缘物，其中，上述第1、第2接触件当中至少一个接触件转动自如地支承在其另一端部，在触头闭合的状态下，在上述第1、第2接触件中形成彼此对着流过方向相反的电流的电路；而且上述第1、第2接触件的具有触头的那一端部位于上述筒状绝缘物所围成的筒状空间内，在触头断开的状态下，上述被转动自如地支承的接触件当中的至少一个的触头位于上述筒状空间之外。

2.权利要求1所述的限流装置，其特征在于包括：由动触头和可动臂组成的以可动件转动轴为中心转动的可动件；由与上述动触头组成触头对的静触头和与上述可动臂对着的固定导体组成的固定件；筒状地包围在闭合状态的上述触头对周围的筒状绝缘物；以及向上述触头对施以接触压力的接触压力弹簧，其中，上述可动臂由可动臂水平部和可动臂垂直部呈L字形地形成，在触头的闭合状态下上述可动臂水平部配置成流过与上述固定导体平行且方向相反的电流；而且具有上述动触头的可动件前端部和具有上述静触头的固定件前端部位于上述筒状绝缘物所围成的筒状空间内，上述动触头在触头的断开状态下位于上述筒状空间之外。

3.权利要求2所述的限流装置，其特征在于，把导体弯成U字形并把其一端连接于远离可动件转动轴一侧的端子部，同时把静触头设置在该U字形的另一端的内侧而成为对着可动件的固定件，而且上述固定件的设置有静触头的一片形成与闭合状态的可动臂水平部相对的固定导体，在上述固定件上，在与可动件的转动轨迹交叉的部位设有允许可动件开关的槽口，此外，用绝缘物覆盖在可动件断开时从动触头能看到的固定件的静触头以外的部位。

4.权利要求2所述的限流装置，其特征在于，在由连接于远离可动件转动轴一侧的端子部的导体组成的固定件上，具有与动触头组成触头对的静触头，而且，对着可动件的可动臂水平部形成流过与可动臂中流过的电流方向相反的电流的固定导体，与此同时，在把电流从配置在该固定导体两侧的端子部引导到固定导体的电路上配置磁性体铁心。

5.权利要求1所述的限流装置，其特征在于包括：由动触头和可动臂组成的以可动件转动轴为中心转动的可动件；由与上述动触头组成触头对的排斥触头和与上述可动臂对着的排斥臂组成的以排斥件转动轴为中心转动的排斥件；筒状地包围在闭合状态的上述触头对周围的筒状绝缘物；使上述触头对中产生接触压力的接触压力弹簧；以及主要开口部连通于上述筒状绝缘物所围成的筒状空间地形成的、收容上述排斥件的蓄压空间，其中，上述排斥臂由排斥臂水平部和排斥臂垂直部呈L字形地形成，在闭合状态下，上述排斥臂水平部配置成流过与上述可动臂的一部分平行且方向相反的电流，而且具有上述动触头的可动件前端部和具有上述排斥触头的排斥件前端部位于上述筒状空间内，在断开状态下，上述可动件前端部位于上述筒状空间之外。

6.权利要求1所述的限流装置，其特征在于包括：收容在绝缘物壳体内、由动触头和L字形的可动臂构成的以转动轴为中心转动的可动件；由与上述动触头组成触头对的静触头和配置成在闭合时与上述可动臂的一部分平行、且电流沿与可动臂相反方向流过的电路构成的固定件；以筒状空间包围在闭合状态的上述触头对周围的筒状绝缘物；给上述触头对赋予接触压力的加力机构；配置在对着上述可动件的前端的位置上的灭弧板；以及设在上述绝缘物壳体的相反侧面上并分别连接到上述可动件和固定件的端子部，其中，上述固定件垂直于连接上述两端子部的连接线而配置，上述触头对在闭合状态下位于上述筒状空间内，上述动触头在断开状态下位于上述筒状空间之外。

7.权利要求2和权利要求5中的任何一项所述的限流装置，其特征在于，筒状地包围在闭合状态下的触头对周围的筒状绝缘物的、与可动件转动轴相对一侧的壁的高度比可动件转动轴一侧的壁的高度要高。

8.权利要求2或权利要求6所述的限流装置，其特征在于，使对着可动件且流过与可动件反向的电流的固定导体的部位弯曲成靠近可动件。

9.一种具有限流功能的断路器，其特征在于包括：由动触头和可动臂构成并以可动件转动轴为中心转动的可动件；由与上述动触头组成触头对的静触头和与上述可动臂对着的固定导体构成的固定件；筒状地包围在闭合状态的上述触头对周围的筒状绝缘物；以及向上述触头对施以接触压力的弹簧，其中，上述触头对在闭合状态下位于上述筒状绝缘物所围成的筒状空间内，上述动触头在断开状态下位于上述筒状空间之外。

10.权利要求9所述的具有限流功能的断路器，其特征在于，把形成固定件的固定导体和通电到可动件的导体的一部分平行而且接近地配置，使通电时流过上述两个导体的电流方向一致。

11.权利要求9所述的具有限流功能的断路器，其特征在于，把筒状地包围在可动件、固定件和静触头的周围筒状绝缘物收容在壳体中，在上述壳体的从动触头看与可动件转动中心相反侧的面上设置排气口，上述排气口的面积小于等于上述壳体的包含上述排气口的面的面积，而且配置在靠近断开状态的动触头的位置上。

12.权利要求9所述的具有限流功能的断路器，其特征在于，把静触头配置在连通于筒状空间的蓄压空间内。

13.权利要求9所述的具有限流功能的断路器，其特征在于，具有配置在对着可动件的前端的位置上的灭弧板，和连接于固定件的静触头一侧端部的引弧器，使上述引弧器的前端部从筒状绝缘物的与可动件转动中心相反侧的部位在上述灭弧板一侧露出。

14.一种限流装置，其特征在于包括：收容于绝缘物壳体内、由动触头和呈L字形的可动臂组构成的以转动轴为中心转动的可动件；由与上述动触头组成触头对的静触头和在闭合时与上述可动臂的一部分平行配置、且电流沿与可动臂相反方向流过的电路构成的固定件；以筒状空间包围闭合状态的上述触头对周围的筒状绝缘物；向上述触头对施以接触压力的加力机构；配置在对着断开状态的动触头的位置上的灭弧板，以及设在上述绝缘物壳体的相反侧面上并分别连接到上述可动件和固定件的端子部，其中，上述触头对在闭合状态下位于上述筒状空间内，上述动触头在断开状态下位于上述筒状空间之外。

15.权利要求14所述的限流装置，其特征在于，具有在向固定件的通电导体上延伸设置的引弧器，使该引弧器的前端在灭弧板一侧从绝缘物露出。

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